JP3943343B2 - 陰極線管 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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シャドウマスク型の陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー陰極線管の一例の断面図を図１８に示す。本図に示したカラー陰極線管１は、内面に蛍光体スクリーン面２ａが形成された実質的に長方形状のフェイスパネル２と、フェイスパネル２の後方に接続されたファンネル３と、ファンネル３のネック部３ａに内蔵された電子銃４と、フェイスパネル２の内部に蛍光体スクリーン面２ａに対向して設けられたシャドウマスク６と、これを固定するフレーム７とを備えている。また、電子ビームを偏向走査するために、ファンネル３の外周面上には偏向ヨーク５が設けられている。
【０００３】
シャドウマスク６は、電子銃４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り、平板に電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔がエッチングにより多数形成されている。Ａは、電子ビーム軌跡を示しているシャドウマスク６を固定した板状部材であるフレーム７は、長手方向の両端部にフレーム７の支持体である一対のフレーム８が固定されている。これら、一対のフレーム７及び一対のフレーム８によって枠状体が形成されている。この枠状体とこれに固定されたシャドウマスク６とで、シャドウマスク構体９を形成している。
【０００４】
一対の上下のフレーム７には、板状のスプリング取付部材２１が固着され、このスプリング取付部材２１にスプリング部材１０が固定されている。一対の左右のフレーム８には板状のスプリング取付部材１１が固着され、このスプリング取付部材１１にスプリング部材１２が固着されている。
【０００５】
シャドウマスク構体９のフェイスパネル２への固定は、スプリング部材１０の取付け穴１０ａとフェイスパネル２内面の上下のピン１３とを嵌合させ、スプリング部材１２の取付け穴１２ａとフェイスパネル２内面の左右のピン（図示せず）とを嵌合させることにより行われている。
【０００６】
カラー陰極線管では、電子ビームの射突によるシャドウマスク６の熱膨張によって、電子ビーム通過孔が変位して、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームが所定の蛍光体に正しく当たらなくなり、色むらが発生するというドーミング現象が生じる。このため、シャドウマスク６の温度上昇による熱膨張を吸収できるような引張力をあらかじめ加えて、シャドウマスク６をフレーム７に架張保持することが行われている。このような、架張保持によれば、シャドウマスク６の温度が上昇しても、シャドウマスク６の開孔と蛍光体スクリーン面２ａの蛍光体ストライプとの相互位置のずれを低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来のカラー陰極線管には以下のような問題があった。架張保持されているシャドウマスク６に電子ビームが射突して熱膨張して、引張力が小さくなると、シャドウマスク構体９の内力モーメントも変動し、つり合い状態も変動することになる。このつり合い状態の変動により、シャドウマスク６の開孔と蛍光体スクリーン面２ａとの間の距離（ｑ値）のずれ、すなわちシャドウマスク６の管軸方向の位置のずれが生じ、電子ビームが蛍光体に正しく当たらなくなり、色むらが発生するという問題があった。
【０００８】
このような、シャドウマスク６の管軸方向の位置のずれによる色むらは、前記のようなシャドウマスクの架張保持によっても十分に防止できなかった。
【０００９】
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、シャドウマスクの管軸方向の位置のずれを抑え、色むらを防止した陰極線管を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の陰極線管は、一対の板状部材と、前記一対の板状部材が対向した状態で前記各板状部材と固着して前記各板状部材を支持する一対の支持体と、引張力が印加された状態で前記各板状部材に固着されたシャドウマスクとを備えた陰極線管であって、前記支持体に、直接又はスプリング取付部材を介して設けられた支持体側スプリング部材と、前記板状部材に、スプリング取付部材を介して設けられた板状部材側スプリング部材とを備えており、前記支持体は、前記支持体側スプリング部材又は前記スプリング取付部材が設けられた部分が前記シャドウマスク側に凸となるように形成されたクランク状の段差部分を有しており、前記支持体側スプリング部材及び前記板状部材側スプリング部材には、取付けピンに差し込むための取付け孔が形成されており、前記支持体側スプリング部材において、前記支持体又は前記スプリング取付部材に固着した部分を第１の部分とし、前記取付け穴が形成された部分を第２の部分とすると、前記第１の部分と前記第２の部分とが前記支持体の長手方向に沿って配置されており、前記板状部材側スプリング部材において、前記スプリング取付部材に固着した部分を第１の部分とし、前記取付け穴が形成された部分を第２の部分とすると、前記板状部材側スプリング部材における前記第１の部分と前記第２の部分とが前記板状部材の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスク構体の内力モーメントを小さくできるので、電子ビーム射突によりシャドウマスクが熱膨張しても、シャドウマスクの管軸方向の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。また、支持体のクランク状の段差部分により、横方向の空隙を鉄系材料で遮蔽することが可能となるので、磁気特性を改善できる。
【００１１】
本発明の第２の陰極線管は、一対の板状部材と、前記一対の板状部材が対向した状態で前記各板状部材と固着して前記各板状部材を支持する一対の支持体と、引張力が印加された状態で前記各板状部材に固着されたシャドウマスクとを備えた陰極線管であって、前記支持体は前記シャドウマスク側に凸となるように形成されたクランク状の段差部分を有しており、前記支持体は、前記板状部材の長手方向において端部から内側に至る延出部を有しており、前記延出部の端部と前記板状部材とを固着することにより、前記支持体は前記板状部材の長手方向における内側に入り込んだ部分で固着されている。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクの引張力の分布を山型にし易すくなり、シャドウマスクの振動をシャドウマスクの自由端部で抑え易くなる。また、この場合シャドウマスクの熱膨張により、支持体の動きが大きくなるが、内側に入り込んだ部分で応力が吸収され、支持体上の支持体を支持するスプリング部材を取り付けた軸上への応力が軽減される。このため、シャドウマスク構体の内力モーメントを小さくできる効果がより有効になる。
【００１２】
また、前記支持体側スプリング部材は、前記支持体に前記スプリング取付部材を介して設けられており、前記スプリング取付部材は、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分に位置し、前記支持体側スプリング部材に形成された前記取付け孔の中心点は、前記板状部材を固着している部分の前記支持体の位置に対して、前記シャドウマスク側と反対側に位置していることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、板状部材上面に加わるシャドウマスク引張力の反力による支持部材へのモーメントの変化を小さくできるので、板状部材上面の管軸方向の変位量を小さくすることができる。
【００１３】
また、前記支持体側スプリング部材は、前記支持体に直接設けられており、前記支持体側スプリング部材は、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分又は凹み部分の外部に位置し、前記支持体側スプリング部材に形成された前記取付け孔の中心点は、前記板状部材を固着している部分の前記支持体の位置に対して、前記シャドウマスク側と反対側に位置していることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、スプリング部材を直接支持体に取り付けているので、スプリング取付部材が不要となる。
【００１４】
また、前記クランク状の段差部分は、前記支持体の長手方向において、直線状に形成された部分を有することが好ましい。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクの固着されたシャドウマスク構体をフェイスパネルに取り付けるための部材を、支持体に取り付けることが容易になる。
【００１５】
また、前記クランク状の段差部分のうち、前記シャドウマスク側に変位した部分における中軸が、前記シャドウマスクの面より上側にあることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクの熱膨張により、シャドウマスクは、蛍光体スクリーン面側に近づくことになるので、色ずれ補正効果が得られる。
【００１６】
また、前記クランク状の段差部分の折れ曲がり部分は、円弧状に形成され、前記円弧の内周側の曲率半径は２０ｍｍ以上であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、折れ曲がり部分における過度の応力集中を防止することができ、十分な剛性を確保することができる。
【００１７】
また、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分を介して、前記支持体と対向するように支持調整部材がさらに固着されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、モーメント変化を小さくする効果に、支持体の剛性アップの効果が加わることになる。この場合、断面２次モーメントが増加するので、支持体に用いる鋼材の断面サイズを、よりランクの下のものとすることができる。さらに、電子ビーム射突時におけるシャドウマスクの管軸方向の変位をより抑えることができる。
さらに、支持体の管軸方向の軸回りの断面２次モーメントに比べ、水平方向の軸回りの断面２次モーメントが大きくなるので、支持体は管軸方向の変位が抑えられる一方で、水平方向の変位は増大することになり、この水平方向の変位を利用して、管軸方向の補正も可能になる。
【００１８】
また、前記支持調整部材には、前記支持調整部材の長手方向におけるばね定数を小さくする突起がさらに形成されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、陰極線管動作時において支持調整部材が支持体を圧縮する方向の力を緩和することになるので、シャドウマスクの管軸方向の変位を低減させることができる。
また、前記支持調整部材の長手方向におけるばね定数は、１．４７×１０4Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
また、前記支持調整部材は、熱膨張係数が前記支持体より大きいことが好ましい。前記のような陰極線管によれば、熱処理工程中におけるシャドウマスクの塑性変形を防止することができる。さらに、陰極線管の動作時における管軸方向の変位を抑えることができる。
【００２０】
また、前記支持調整部材の熱膨張係数は、前記支持体の熱膨張係数の１．２倍以上であることが好ましい。
【００２１】
また、前記支持体より熱膨張係数の小さい支持調整部材が、前記クランク状の段差部分のうち、前記シャドウマスク側に変位した部分における表面に固着されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、熱処理工程中におけるシャドウマスクの塑性変形を防止することができる。
【００２２】
また、内部磁気シールドが、前記支持調整部材に、断熱材を介して固着されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、支持体から内部磁気シールドへの熱伝達を抑え、内部磁気シールドの放熱効果を抑えることができるので、支持体と支持調整部材とを同じ温度で安定させることができる。このことにより、電子ビーム移動量を安定させることができ、色ずれ防止を図ることができる。
【００２３】
また、内部磁気シールドが、前記支持調整部材に固着されており、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との接触面積は、前記支持調整部材の片面の面積の２５％以下であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、内部磁気シールドと支持調整部材との接触面積が小さいので、支持体から支持調整部材を経て内部磁気シールドへ伝わる熱伝達を抑え、内部磁気シールドの放熱効果を抑えることができるので、支持体と支持調整部材とを同じ温度で安定させることができる。このことにより、電子ビーム移動量を安定させることができ、色ずれ防止を図ることができる。
【００２４】
また、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との接触面積は、前記支持調整部材の片面の面積の５％以下であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、支持体から支持調整部材を経て内部磁気シールドへ伝わる熱伝達をより確実に抑えることができるので、色ずれ防止がより確実になる。
【００２５】
また、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との間に、前記内部磁気シールド及び前記支持調整部材に比べ熱伝導率の低い部材が介在していることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、支持体から支持調整部材を経て内部磁気シールドへ伝わる熱伝達をさらに確実に抑えることができる。
【００２６】
また、前記熱伝導率の低い部材の材料は、ＳＵＳ３０４であることが好ましい。
【００２７】
また、前記内部磁気シールドは前記支持調整部材に、前記内部磁気シールド及び前記支持調整部材のうち少なくともいずれかに形成された突起部を介して接合されており、前記接触面積は、前記突起部における接合面積であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、内部磁気シールドと前記支持調整部材とを容易かつ確実に接合しつつ、内部磁気シールドと支持調整部材との接触面積を小さくすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。従来例と同一構成のものは同一番号を付して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るカラー陰極線管の断面図を示している。図２は、図１のシャドウマスク構体１６の斜視図を示している。図２ではシャドウマスク６の図示は省略している。
【００２９】
板状部材であるフレーム７の支持体であるフレーム１４は、折れ曲がり部分を有しており、この折れ曲がり部分によってクランク状の段差部分が形成されている。このクランク状の段差部分における面１４ｂは、面１４ａに対して、シャドウマスク６側に位置しており、面１４ａと面１４ｂとの間には段差１５が形成されている。
【００３０】
上下のフレーム７の各両端部に、左右のフレーム１４が溶接等で固着されて、枠状体が形成され（図２）、この枠状体のうちフレーム７の上面にシャドウマスク６が固着されてシャドウマスク構体１６が形成されている。一対の上下のフレーム７には、板状のスプリング取付部材２１が固着され、このスプリング取付部材２１にスプリング部材１０が固定されている。一対の左右のフレーム１４には板状のスプリング取付部材１１が固着され、このスプリング取付部材１１にスプリング部材１２が固着されている。このことにより、スプリング部材１２の取付け穴１２ａは、フレーム１４の長手方向の略中央部に位置している。また、フレーム１４のクランク状部分のうち、面１４ｂの形成部分は、フレーム１４の長手方向において直線状に形成されているので、スプリング取付部材１１の取り付けが容易である。
【００３１】
シャドウマスク構体１６のフェイスパネル２への固定は、図１８の場合と同様であり、スプリング部材１０の取付け穴１０ａとフェイスパネル２内面の上下のピン１３とを嵌合させ、スプリング部材１２の取付け穴１２ａとフェイスパネル２内面の左右のピン（図示せず）とを嵌合させることにより行われる。
【００３２】
図４は、シャドウマスク構体に加わるモーメントを比較するための図であり、それぞれシャドウマスク構体の側面を部分的に示している。図４（ａ）は、図１８に示した従来例の場合の構成であり、図４（ｂ）は図１に示した本実施形態の場合の構成である。図中のｚ軸の方向は管軸方向と等しく、上側に向かう方向を正とする。
【００３３】
いずれの図の場合も、シャドウマスク６は、フレーム７の上面７ａに架張保持されており、シャドウマスク６は矢印ａ方向に引張力が加わっている。シャドウマスク６の引張力をＦとすると、フレーム７の上面７ａには、引張力Ｆと同じ大きさの反力Ｆが矢印の方向（上面７ａが内側に倒れ込む方向）に加わることになる。なお、スプリング部材１２は厚さ１ｍｍ程度のものであり、シャドウマスク６の熱膨張によるモーメント変化は、すべて枠状体に組み立てられた各フレームにより決定される。
【００３４】
各図において、反力Ｆによるモーメントについてみると、図４（ａ）に示した従来例の場合は、反力Ｆによるフレーム８の中軸上の中心点であるＡ点回りのモーメントＭは、上面７ａから中軸までの最短直線距離をＬとすると、Ｍ＝Ｆ×Ｌとなる。すなわち、図４（ａ）に示した状態では、フレーム７の上面７ａの反力ＦによるＡ点回りのモーメントＭが加わった状態でつり合い状態が保たれていることになる。
【００３５】
このつり合い状態から、シャドウマスク６が熱膨張して、引張力Ｆが小さくなると、フレーム７の上面７ａの反力によるＡ点回りのモーメントＭも小さくなり、つり合い状態も変動することになる。図４（ａ）の場合では、熱膨張による引張力Ｆの低下により、一点鎖線で示した位置から実線の位置に移動し、この状態で再びつり合い状態が保たれることになる。すなわち、熱膨張により、フレーム７の上面７ａは、ｚ軸の負方向にΔｚだけ変位することになる。実際にはフレーム８はスプリング部材１２の取付け穴１２ａで拘束されているため、Δｚだけｚ軸の負方向に変位することになる。
【００３６】
次に、図４（ｂ）に示した本実施形態の場合についてみると、反力ＦによるＡ点回りのモーメントＭ′は、上面７ａからフレーム１４ｃの中軸までの最短直線距離Ｌ′とすると、Ｍ′＝Ｆ×Ｌ′となる。本実施形態の場合は、フレーム１４の面１４ｂは、面１４ａに対して、ｚ軸の正方向すなわちシャドウマスク６側に位置している。これに伴って、Ａ点もｚ軸の正方向に変位している。したがって、距離Ｌ′は距離Ｌに比べ段差１５の分短くなっているので、Ｌ′＜Ｌとなり、Ｍ′＜Ｍの関係が成り立つ。
【００３７】
すなわち、図４（ｂ）に示した状態では、Ｍより小さいモーメントＭ′が加わった状態でつり合い状態が保たれていることになる。図４（ａ）の場合と同様に、シャドウマスク６が熱膨張して、引張力Ｆが小さくなると、モーメントＭ′も小さくなり、つり合い状態も変動することになる。本図の場合では、引張力Ｆの低下により、一点鎖線で示した位置から実線の位置に移動し、この状態で再びつり合い状態が保たれることになる。このとき、一点鎖線で示したようにたわんだフレーム１４は、解放されるように動く。すなわち、熱膨張により、フレーム７の上面７ａは、ｚ軸の負方向にΔｚ′だけ変位することになる。
【００３８】
ここで、このような引張力の変動によるｚ軸方向の変位量は、フレーム１４のたわみを発生させるフレーム７の上面の反力によるＡ点回りのモーメントに比例する。前記のように、Ｍ′＜Ｍであるので、Δｚ′＜Δｚの関係が成り立つ。したがって、本実施形態によれば、フレーム７の上面７ａの反力によるＡ点回りのモーメントを小さくできるので、フレーム１４のたわみの変化量を軽減させフレーム７の上面７ａのｚ軸方向の変位量も小さくすることができる。すなわち、電子ビーム射突によるシャドウマスク６が熱膨張しても、シャドウマスク６の管軸方向（ｚ軸方向）の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。
【００３９】
図４（ｂ）に示した実施形態では、フレーム１４の面１４ｂは、面１４ａに対して、ｚ軸の正方向に変位しているが、面１４ｂはシャドウマスク６の面より下側にある。図５に示した実施形態は、フレーム２０の面２０ａと面２０ｂとの間の段差が、図４（ｂ）の場合と比べて大きく、面２０ｂがさらにｚ軸の正方向に変位しており、面２０ｂはシャドウマスク６の面より上側に位置している。本実施形態によれば、フレーム２０の中軸上の中心点であるＡ点は、図４（ｂ）の場合に示した実施形態と異なり、シャドウマスク６の面より上側に位置しているので、Ａ点回りのモーメントＭの方向が逆になる。このため、シャドウマスク６の熱膨張によるフレーム７の上面７ａの変位の方向も逆（ｚ軸の正方向）になる。このように、シャドウマスク６がｚ軸の正方向に変位することにより、シャドウマスク６は、蛍光体スクリーン面２ａ側に近づくことになるので、色ずれ補正効果が得られることになる。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示したフレーム１４には、シャドウマスク６の架張保持の際に圧縮力が加わり、架張保持の後においては、前記のようにＡ点回りのモーメントが加わるので、塑性変形しない程度の一定の剛性が要求される。このため、クランク状部分における円弧状の折れ曲がり部分１４ｃ、１４ｄの内周側の曲率半径は２０ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがより好ましい。このことは、図５の場合、及び以下に説明する図３に示した実施形態の場合も同様である。
【００４１】
（実施の形態２）
図３は、実施形態２に係るシャドウマスク構体の実施形態を示している。本図では、シャドウマスク６の図示は省略している。本図に示したシャドウマスク構体１７は、図２に示した枠状体と同様に、板状部材であるフレーム７の支持体であるフレーム１８は、折れ曲がり部分を有しており、この折れ曲がり部分によってクランク状の段差部分が形成されている。このクランク状の段差部分における面１８ｂは、面１８ａに対して、シャドウマスク６側に位置しており、面１８ａと面１８ｂとの間には段差が形成されている。
【００４２】
フレーム１８は、フレーム７の長手方向において端部から内側に至る延出部１８ｃを有しており、延出部１８ｃの端部とフレーム７とを固着することにより、延出部１８ｃの端部はフレーム７の長手方向における内側に入り込んだ部分で溶接等により固着されている。このため、フレーム７の両端部分においては、フレーム７と支持体１８とは離間している。
【００４３】
本図に示した実施形態の場合も、図２に示した実施形態の場合と同様に、フレーム７の上面７ａの反力によるＡ点回りのモーメントを小さくでき、フレーム１８のたわみ変化を軽減させることができ、シャドウマスク６が熱膨張しても、シャドウマスク６の管軸方向の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。
【００４４】
本図に示したような、シャドウマスク構体１７を用いれば、フレーム７の長手方向におけるシャドウマスク６の引張力の分布を山型にし易すくなり、シャドウマスクの振動をシャドウマスクの自由端部で抑え易くなる。この場合、シャドウマスク６の熱膨張により、引張力が小さくなった場合は、図２に示したようなシャドウマスク構体１６に比べて、短軸であるフレーム１８の動きが大きくなる。しかしながら、内側に入り込んだ延出部１８ｃで応力が吸収され、フレーム１８上のスプリング部材１２を取り付けた軸上への応力が軽減される。このため、本実施形態では前記のようなＡ点回りのモーメントを小さくできる効果がより有効である。
【００４５】
図１に示したような本実施形態に係るシャドウマスク構体を用いた実施例と、図１８に示したような従来のシャドウマスク構体を用いた従来例とで、電子ビーム照射時における電子ビーム移動量を比較した実験結果を以下の表１、２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
表１は、電子ビームをシャドウマスク全体に照射した場合の実験結果で、表２は、電子ビームをシャドウマスクに局部的に照射した場合の実験結果である。表２の場合は、シャドウマスクの左右の両端部に、電子ビームを照射し、電子ビームを照射した部分の面積はそれぞれシャドウマスク面積の１／５に相当する。
【００４９】
表１、２において、ＥＷ端部とあるのは、シャドウマスク左右の両端部のことであり、シャドウマスク表面側からみて右側がＥ端部で、左側がＷ端部である。実験結果中、外とあるのは電子ビームが蛍光体面において外側に移動したことを意味する。また、表１、２のいずれの場合も、電子ビーム量は、Ｉａ＝１６５０μＡとした。
【００５０】
シャドウマスクが管軸の負方向（蛍光体面から遠ざかる方向）に変位するほど、電子ビームは蛍光体面において、外側に移動することになるが、表１、２に示した実施例ではいずれも、電子ビームの外側への移動量が大幅に低減されており、シャドウマスクの管軸方向の変位が大幅に低減していることが分かる。
【００５１】
（実施の形態３）
図６は、実施形態３に係るシャドウマスク構体の斜視図を示している。本図では、シャドウマスク６の図示は省略している。本実施形態は、図２に示した実施形態のフレーム１４に支持調整部材２２を固着したものである。本図に示したように、支持調整部材２２は、クランク状の段差部分で形成された凹み部分を介して、フレーム１４と対向するように配置されており、支持調整部材２２の両端部がフレーム１４の裏面に固着している。
【００５２】
このことにより、短軸であるフレーム１４の剛性が向上し、矩形断面と同様の効果が得られる。特に、管軸方向の軸である軸２７回りの断面２次モーメントに比べ、水平方向の軸である軸２８回りの断面２次モーメントが大きくなるので、フレーム１４は長手方向の湾曲に対して強度が向上する。すなわち、本実施形態では図２、３の実施形態におけるモーメント変化を小さくする効果に、フレーム１４の剛性アップの効果が加わることになる。
【００５３】
このため、図２、３の実施形態に比べ、電子ビーム射突時における短軸のモーメント変化によるシャドウマスクの管軸方向の変位をより抑えることができる。また、前記のように剛性アップの効果が加わることにより、断面２次モーメントが増加するので、支持体に用いる鋼材の断面サイズを、よりランクの下のものとすることができる。
【００５４】
さらに、前記のように、フレーム１４は、管軸方向の軸（軸２７）回りの断面２次モーメントに比べ、水平方向の軸（軸２８）回りの断面２次モーメントが大きくなるので、フレーム１４は管軸方向（軸２７方向）の変位が抑えられる一方で、水平方向（軸２８方向）の変位は増大することになる。フレーム１４が水平方向のうちフレーム１４が外側に広がる方向に動いた場合、フレーム１４に固定されている板状のスプリングを用いて、フレーム１４を管軸方向に変位させることもできる。すなわち、フレーム１４の水平方向の変位を利用して、管軸方向の補正も可能になる。
【００５５】
(実施の形態４)
実施形態４は、さらに新たな効果を得るため、支持調整部材の材料を、支持調整部材が固着される短辺フレームより熱膨張係数の大きい材料としたものであり、短辺フレームが鉄材であれば、支持調整部材は例えばＳＵＳ３０４を用いる。
【００５６】
このことにより、本実施形態は、フリットシール工程等における高温領域での熱処理の際に、シャドウマスクが短辺フレームにより過度に引き伸ばされることにより発生するシャドウマスクの塑性変形、及び熱クリープ現象による引張力の低下を防止することができる。
【００５７】
すなわち、高温状態においては、短辺フレームと支持調整部材との熱膨張係数の差により、例えば図６に示した例では、短辺フレーム１４は矢印ｃで示したように凹状に湾曲し、シャドウマスクに対しては、架張方向の引張力を緩和する方向に力が加わることになるので、温度上昇によるシャドウマスクに加わる引張力は軽減されることになる。
【００５８】
前記のように、支持調整部材を、短辺フレームより熱膨張係数を大きくすることにより、フリットシール工程等の生産工程における高温領域での熱シャドウマスクの塑性変形を防止することができることになるが、このように熱膨張係数の差を設けることは、陰極線管の動作時における管軸方向の変位を抑えることにもなる。このことについて、図７〜１２を用いながら説明する。図７は、陰極線管動作時おける短辺フレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示している。線２３は短辺フレームの時刻と温度との関係、線２４は支持調整部材の時刻と温度との関係を示している。
【００５９】
図８は、内部磁気シールドの斜視図を示している。本図に示した内部磁気シールド３０は、本体３０ａから延出した溶接用の平面部３１と、この平面部３１から折れ曲がって形成されたスカート部３２を有している。本体３０ａは、電子ビーム移動部を囲むように、箱状に形成されている。図９は、シャドウマスク構体の一実施形態の斜視図を示している。本図に示したシャドウマスク構体３３は、基本構成は図６に示したものと同様であり、板状部材である長辺フレーム３４に支持体である短辺フレーム３５が固着されており、各長辺フレーム３４にはシャドウマスク３６が固着されている。さらに短辺フレーム３５には、支持調整部材３７が固着されている。
【００６０】
本図では、支持調整部材３７側を表面にして図示しており、図８に示した内部磁気シールド３０は、スカート部３２側がシャドウマスク構体３３に覆い被さるように取付けられ、内部磁気シールド３０の平面部３１を、シャドウマスク構体３３の支持調整部材３７に溶接することにより、双方が互いに固着される。例えば図８に示した平面部３１の溶接点３８と、図９に示した支持調整部材３７の溶接点３９とを重ね合わせて溶接される。
【００６１】
図１０は、内部磁気シールド３０とシャドウマスク構体３３とを接合した状態におけるＡ矢視（図９）図である。本図では、内部磁気シールド３０のスカート部３２の図示は一部省略しており、平面部３１と支持調整部材３７とが接合されていることが分かる。図１１は、磁気シールド３０とシャドウマスク構体３３とを接合した状態におけるI−I線（図９）における断面図である。本図に示したように、内部磁気シールド３０には、エレクトロンシールド４０が接合されている。
【００６２】
陰極線管の動作により、図１１の矢印ｉ、ｊで示したように、電子銃から電子ビームが発射され、陰極線管内部の温度上昇が始まることになる。構造上、電子ビームはシャドウマスク３６の有効面積の１１０％で走査するため、有効面積を超える電子ビームのうち、片側分の約５％の電子ビームがそれぞれ両端部のエレクトロンシールド４０に射突することになる（矢印ｉ）。したがって、陰極線管の動作直後から、電子ビームは、エレクトロンシールド４０及びシャドウマスク３６に射突することになる。
【００６３】
ここで、エレクトロンシールド４０は、内部磁気シールド３０に溶接により接合されているので、エレクトロンシールド４０に電子ビームが射突することにより、内部磁気シールド３０の温度も上昇する。内部磁気シールド３０が温度上昇すると、これと溶接により接合されている支持調整部材３７の温度も上昇する。この段階では短辺フレーム３５は、支持調整部材３７の温度に接近するほどの温度上昇には至っていない。この状態を示しているのが、図７の時刻ｔ１より前の状態であり、時刻ｔ１より前では、短辺フレーム３４より、支持調整部材３７の温度の方が高くなっている。
【００６４】
図１２（ａ）は、図７の時刻ｔ１より前の状態において、支持調整部材３７の温度が短辺フレーム３５の温度より高い場合の短辺フレーム３５の変位状態を示した図である。本図では、短辺フレーム３５と支持調整部材３７の熱膨張係数が等しいことを前提としている（図１２（ｂ）についても同じ）。
仮に、支持調整部材３７が短辺フレーム３５に固着されていないとすれば、支持調整部材３７の温度が短辺フレーム３５の温度より高いので、支持調整部材３７と、これと対応する部分の短辺フレーム３５とを比較すると、支持調整部材３７の熱膨張による伸びが短辺フレーム３５の伸びより大きくなる。
【００６５】
実際には、支持調整部材３７は短辺フレーム３５に固着されているので、支持調整部材３７は、短辺フレーム３５を引っ張る方向（矢印ｄ）に力を印加することになる。その結果短辺フレーム３５は、矢印ｅで示したように凹状に湾曲し、シャドウマスク３６は、蛍光体面に近づく方向に変位することになる（図１２（ａ）の一点鎖線部）。このことにより、ｑ値は小さくなる。
【００６６】
エレクトロンシールド４０には、両側分合わせて電子ビームの約１０％程度が射突するのに対して、シャドウマスク３６には、大半の電子ビームが射突する。このことにより、シャドウマスク３６は温度上昇し、シャドウマスク３６の熱量は長辺フレーム３４へと移動し、さらに短辺フレーム３５へと移動する。このため、図７の時刻ｔ１より前の状態のように、短辺フレーム３５は、支持調整部材３７に対して時間遅れで温度上昇することになる。
【００６７】
短辺フレーム３５へは、長辺フレーム３４からの熱量移動が継続するので、短辺フレーム３５は温度上昇し続け、図７に示したように時刻ｔ１において、短辺フレーム３５と支持調整部材３７との温度が等しくなり、さらに温度上昇を続ける。これは、長辺フレーム３４から短辺フレーム３５へ伝わる熱量が、エレクトロンシールド４０、内部磁気シールド３０を経て支持調整部材３７へ伝わる熱量より大きいからである。時刻ｔ１以降も、図７に示したように、短辺フレーム３５は温度上昇し続け、所定の温度に達し安定する。
【００６８】
一方、短辺フレーム３５の温度上昇により、短辺フレーム３５の熱量は、支持調整部材３７にも移動することになる。この場合、支持調整部材３７の温度は、これに接合されている内部磁気シールド３０の温度より高くなるので、支持調整部材３７の熱量は、内部磁気シールド３０へと移動することになる。内部磁気シールド３０は、図８に示したように、相当量の表面積を有しているので、内部磁気シールド３０は放熱板として作用することになり、支持調整部材３７の温度上昇は抑えられることになる。
【００６９】
すなわち、支持調整部材３７と短辺フレーム３５との温度が等しくなった時刻ｔ１以降においても、短辺フレーム３５は、温度上昇し続けるのに対して、支持調整部材３７の温度上昇は停止し、所定温度で安定状態を維持する。したがって、時刻ｔ１より後においては、支持調整部材３７と短辺フレーム３５との温度の上下関係が逆転し、短辺フレーム３５の温度は、支持調整部材３７の温度より高くなった状態で安定する。
【００７０】
図１２（ｂ）は、図７の時刻ｔ１より後の状態において、短辺フレーム３５の温度が支持調整部材３７の温度より高い状態における短辺フレーム３５の変位を示した図である。仮に、支持調整部材３７が短辺フレーム３５に固着されていないとすれば、短辺フレーム３５の温度が支持調整部材３７の温度より高いので、支持調整部材３７と、これと対応する部分の短辺フレーム３５とを比較すると、短辺フレーム３５の熱膨張による伸びが支持調整部材の伸びより大きくなる。
実際には、支持調整部材３７は短辺フレーム３５に固着されているので、支持調整部材３７は、短辺フレーム３５を圧縮する方向（矢印ｆ）に力を印加することになる。その結果短辺フレーム３５は、矢印ｇで示したように凸状に湾曲し、シャドウマスク３６は、蛍光体面から遠ざかる方向に変位することになる（図１２（ｂ）の一点鎖線部）。このことにより、ｑ値は大きくなる。
【００７１】
図１２（ｂ）の場合において、支持調整部材３７の熱膨張係数が短辺フレーム３５の熱膨張係数より十分大きければ、図１２（ａ）の場合のように、支持調整部材３７は、短辺フレーム３５を引っ張る方向（矢印ｄ）に力を印加することになる。このため、短辺フレーム３５は、矢印ｅで示したように凹状に湾曲し、シャドウマスク３６は、蛍光体面に近づく方向に変位することになり、管軸方向の変位を低減させることができる。
【００７２】
すなわち、支持調整部材３７の熱膨張係数を、短辺フレーム３５の熱膨張係数より大きくすることにより、フリットシール工程等の生産工程における高温領域でのシャドウマスクの塑性変形を防止できるだけでなく、陰極線管の動作時において、短辺フレーム３５と支持調整部材３７との間の温度差で生じる管軸方向の変位を抑えることができる。この場合、支持調整部材３７の熱膨張係数は、短辺フレーム３５の熱膨張係数の１．２倍以上であることが好ましく、例えば支持調整部材３７にＳＵＳ３０４（熱膨張係数１８０×１０-7／℃）、短辺フレーム３５にクロムモリブデン鋼（熱膨張係数１２０×１０-7／℃）を用いればよい。
【００７３】
なお、支持調整部材３７の熱膨張係数と、短辺フレーム３５の熱膨張係数とが等しい場合は、前記のように短辺フレーム３５と支持調整部材３７との間の温度差による管軸方向の変位が生じることになり、また熱膨張係数の差が小さい場合は、このような変位を十分に抑えられないことになる。しかしながら、この場合あっても、短辺フレーム３５の剛性アップという効果は得られるので、支持調整部材３７を有しない構成と比べ、電子ビーム射突時におけるシャドウマスクの管軸方向の変位をより抑えることができるという効果には変わりない。
【００７４】
（実施の形態５）
以上、陰極線管動作時において、シャドウマスク３６を、蛍光体面に近づく方向に変位させるために、支持調整部材３７の熱膨張係数を、短辺フレーム３５の熱膨張係数より大きくした例を説明したが、支持調整部材３７の長手方向におけるばね定数を小さくしてもよい。このことにより、図１２（ｂ）に示したような支持調整部材３７の短辺フレーム３５を圧縮する方向（矢印ｆ）の力を緩和することになるので、シャドウマスク３６の管軸方向の変位を低減させることができる。
【００７５】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、ばね定数を小さくした実施形態５に係る支持調整部材の側面図である。本図に示した支持調整部材２２ａ〜２２ｃは、ばね定数を小さくするため、いずれも突起が形成されており、各突起は支持調整部材を、側面から見て略中央部分で曲げ加工して形成したものである。図１３（ａ）の支持調整部材２２ａは、側面から見て逆Ｖ字型の突起が形成されており、図１３（ｂ）に示した支持調整部材２２ｂは、側面から見て逆Ｕ字型、又は半円上の突起が形成されている。図１３（ｃ）に示した支持調整部材２２ｃは、図１３（ａ）に示した突起形状にさらに折り曲げ形状を追加したものである。
【００７６】
各支持調整部材が、ばね効果を発揮し、短辺フレーム３５の圧縮方向の力を緩和するためには、各図に示した突起形状は、幅ｗが５〜５０ｍｍの範囲内、高さｈが５〜５０ｍｍであることが好ましい。また、各支持調整部材の長手方向におけるばね定数は、１．４７×１０4Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましい。また、ばね定数を小さくするため、各支持調整部材の断面積を小さくしてもよい。
【００７７】
（実施の形態６）
本実施形態は、時間の経過によるｑ値ずれを防止する別の実施形態である。実施形態４で説明したように、支持調整部材３７と短辺フレーム３４の熱膨張係数が同程度であるとすれば、時間の経過ともに、シャドウマスク面が、蛍光体面に近づいたり離れたりするため、電子ビーム軌道が変化する。図７（ｂ）には、時刻と電子ビーム移動量との関係図を示しており、電子ビーム軌道の変化について、図７（ａ）に示した時刻と温度との関係図と対比しながら説明する。
【００７８】
時刻ｔ０までの、電子ビーム移動量は、動作初期において電子ビームがシャドウマスクに射突することにより、シャドウマスクが熱膨張し、この熱膨張に対応したフレームの変形により発生するものである。時刻ｔ０を過ぎると、短辺フレームよりも支持調整部材の方が温度が高いため、支持調整部材の熱膨張が短辺フレームの熱膨張に比べて大きくなるので、シャドウマスクは熱膨張する前の状態に戻る方向に変化し、ビーム移動量が一旦小さくなる。
【００７９】
続いて、支持調整部材の温度上昇が緩やかになるのに対して、短辺フレームは温度上昇速度を維持したまま、温度上昇し続けるので、短辺フレームの熱膨張により、シャドウマスクは熱膨張する方向に変化し、ビーム移動量が増加する。時刻ｔ１において支持調整部材と短辺フレームとの温度が同じになると、電子ビーム移動量は初期の時刻ｔ０の場合と同じになる。その後もビーム移動量は次第に増加し、ビーム移動量は最終的には安定する。
【００８０】
このような電子ビーム移動量の変化は、ＴＶセットの調整を困難にしてしまう。本実施形態は、支持調整部材と内部磁気シールドとの間の熱伝導を抑えることにより、支持調整部材とこれを固定している短辺フレームとの間の温度差の発生を防止し、電子ビームの移動量を安定させるためのものである。
【００８１】
図１４に示した実施例は、図８に示したような内部磁気シールド３０の平面部３１と支持調整部材３７とを突起部を介して接合したものである。図１４（ａ）は、平面部３１の斜視図を示しており、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のII−II線における断面図を示している。図１４（ａ）、（ｂ）において、内部磁気シールド３０の平面部３１には、突起部４１が形成されている。突起部４１は、平面部３１に凹部を形成するように窪みを設け、平面部３１を支持調整部材３７側に突起させた部分である。４２は溶接点を示しており、突起部４１とその下の支持調整部材３７とが溶接により接合される。
【００８２】
このことにより、図１４（ｂ）に示したように、平面部３１の下面と支持調整部材３７の上面との間には間隙が形成され、この間隙内に内部磁気シールド３０及び支持調整部材３７より、熱伝導率が低い低熱伝導率部材４３が介在している。内部磁気シールド３０及び支持調整部材３７が鉄材であれば、低熱伝導率部材４３には、例えばＳＵＳ３０４を用いる。
【００８３】
本図に示した実施例によれば、平面部３１と支持調整部材３７との間の熱伝導が抑えられるので、実施形態４で図１１を用いて説明したような、エレクトロンシールド４０、内部磁気シールド３０を経て支持調整部材３７へ伝わる熱伝達を遮断することができる。したがって、支持調整部材３７の温度上昇は、専ら短辺フレーム３５からの熱伝導によることになる。
【００８４】
一方、このように平面部３１と支持調整部材３７との間の熱伝導を抑えたことにより、支持調整部材３７から平面部３１への熱伝達も抑えられるので、実施形態４で説明したような、内部磁気シールド３０の放熱効果も抑えることができる。
ここで、図１７（ａ）は、本実施形態に係る陰極線管動作時におけるフレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示す図を示しており、図１７（ｂ）は、本実施形態に係る陰極線管動作時における時刻と電子ビーム移動量との関係を示している。図１７（ｂ）の破線で示した曲線は、比較のため図示したものであり、図７（ｂ）に示した時刻と電子ビーム移動量との関係に相当する。
【００８５】
すなわち、図１７（ａ）に示したように、短辺フレーム３５と支持調整部材３７の温度は、陰極線管の動作後、同じ上昇速度で上昇し、時刻ｔ１より後において、支持調整部材３７と短辺フレーム３５とは、同じ温度で安定することになる。このことにより、図１７（ｂ）に示したように、時刻ｔ０以降においては、電子ビーム移動量は、一定値となり安定する。
【００８６】
本実施例では、図１４（ｂ）に示したように、平面部３１と支持調整部材３７との間の接触面積は、突起部４１の接合部分における面積となる。この接触面積は、小さいほど平面部３１と支持調整部材３７との間の熱伝導を抑えることができる。このため、接触面積は、支持調整部材３７の片面の面積の２５％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。
【００８７】
図１５に示した実施例も、図８に示した内部磁気シールド３０の平面部３１と支持調整部材３７とを突起部を介して接合したものである。図１５（ａ）は、平面部３１の斜視図を示しており、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のIII−III線における断面図を示している。図１５（ａ）、（ｂ）において、内部磁気シールド３０の平面部３１には、突起部４５が形成されている。突起部４５は、スリット４４間の部分に凹部を形成するように窪みを設け、平面部３１を支持調整部材３７側に突起させた部分である。４５は溶接点を示しており、突起部４５とその下の支持調整部材３７とが溶接により接合される。
【００８８】
本実施例においても、平面部３１と支持調整部材３７との間に低熱伝導率部材４６が介在している。低熱伝導率部材４６の材料、及び突起部４５における接触面積の比率は、前記実施例と同様である。すなわち、本実施例は、突起部の形成方法以外の構成は、図１４に示した前記実施例と同様であり、同様の効果が得られる。
【００８９】
図１６に示した実施例も、平面部３１と支持調整部材３７とを、突起部を介して接合したものである。図１６（ａ）は、支持調整部材３７の斜視図を示しており、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のIV−IV線における断面図を示している。
図１６（ａ）、（ｂ）において、支持調整部材３７には、突起部４７が形成されている。突起部４７は、支持調整部材３７を裏面側からみて、支持調整部材３７に凹部を形成するように窪みを設け、支持調整部材３７を平面部３１側に突起させた部分である。４８は溶接点を示しており、突起部４７とその上の平面部３１とが溶接により接合される。
【００９０】
本実施例においても、平面部３１と支持調整部材３７との間に低熱伝導率部材４９が介在している。低熱伝導率部材４９の材料、及び突起部４７における接触面積の比率は、前記実施例と同様である。すなわち、本実施例は、突起部の形成方法以外の構成は、図１４に示した前記実施例と同様であり、同様の効果が得られる。
【００９１】
図１４〜１６に示した実施例では、平面部３１と支持調整部材３７との間を突起部を介して接合した例で説明したが、突起部を形成することなく、平面部３１と支持調整部材３７との間にセラミック等の断熱材を介在させて接合させてもよい。この構成では、図１３〜１５に示した実施例と比べ、容易かつ確実な接合という点では不利になるが、平面部３１と支持調整部材３７とが直接接する部分がなくなるので、断熱効果がより確実になる。
また、平面部３１と支持調整部材３７との接触面積が小さく、十分な断熱効果を発揮できる場合は、平面部３１と支持調整部材３７との間の低熱伝導率部材４９を介在させない構成としてもよい。
【００９２】
なお、図６に示した実施形態では、フレーム１４の裏面に高膨張の支持調整部材２２を固着した例で示したが、フレーム１４表面の面１４ｂにフレーム１４より熱膨張係数の小さい低膨張の支持調整部材を固着した場合であっても、同様の効果が得られる。この場合の低膨張の支持調整部材としては、例えば３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金を用いることができる。
【００９３】
また、図２に示した実施形態のフレーム１４に支持調整部材を固着した例で説明したが、図３に示した実施形態のフレーム１８に支持調整部材を固着しても同様の効果が得られる。
【００９４】
また、シャドウマスクを一軸で架張した場合、横方向に空隙ができるため、地磁気の磁束が通り易くなり、そのため電子ビームが動き色ずれが発生することになる。前記各実施形態では、フレームにクランク状の段差部分を形成することにより、横方向の空隙を鉄系材料で遮蔽することが可能となるので、磁気シールド効果が得られることになる。
【００９５】
また、前記各実施形態では、スプリング取付部材１１を介して、スプリング部材１２をフレーム１４、１８に取り付けた例で説明したが、スプリング部材１２をフレーム１４、１８又は支持調整部材２１に、直接取り付けてもよい。この場合の取り付け部分は、クランク状の段差部分で形成された凹み部分でも、凹み部分の外部でもよく、スプリング取り付け部材が不要になるという効果がある。
【００９６】
また、フレーム１４のフレーム７への固着部分において、フレーム１４を折り曲げている例で説明したが、フレーム１４を直線状のままフレーム７へ固着してもよい。
また、フレーム１４、１８に形成したクランク状の段差部分の形状は、略コの字状の例で説明したが、これに限るものではなく、図１７を用いて説明した支持調整部材の形状のように、逆Ｖ字型（山型）や逆Ｕ字型（円弧型）であってもよい。
【００９７】
また、シャドウマスク構体を４つのスプリング部材で懸架した例で説明したが、３つのスプリング部材で懸架しても同様の効果が得られる。
また、前記実施形態では、板状部材である上下フレームの上面にシャドウマスクを固着した例で説明したが、シャドウマスクは必ずしもフレームの上面に固着する必要はなく、フレームの上部に固着されていればよい。例えばシャドウマスク端部を折り曲げ、この折り曲げ部をフレーム側面の上部に固着したものでもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、シャドウマスク構体を形成する一対のフレームに、クランク状の段差部分が形成されているので、シャドウマスク構体の内力モーメントを小さくでき、電子ビーム射突によりシャドウマスクが熱膨張しても、シャドウマスクの管軸方向の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。また、支持体のクランク状の段差部分により、横方向の空隙を鉄系材料で遮蔽することが可能となるので、磁気特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管の断面図
【図２】本発明の実施形態１に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図３】本発明の実施形態２に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図４】（ａ）従来のシャドウマスク構体に係るモーメントの印加状態の一例を示す図
（ｂ）本発明の一実施形態のシャドウマスク構体に係るモーメントの印加状態を示す図
【図５】本発明の別の実施形態のシャドウマスク構体に係るモーメントの印加状態を示す図
【図６】本発明の実施形態３に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図７】（ａ）陰極線管動作時におけるフレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示す図
（ｂ）陰極線管動作時における時刻と電子ビーム移動量との関係を示す図
【図８】内部磁気シールドの一例を示す斜視図
【図９】本発明の実施形態４に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図１０】内部磁気シールドとシャドウマスク構体とを接合した状態における図９のＡ矢視図
【図１１】内部磁気シールドとシャドウマスク構体とを接合した状態における図９のI−I線における断面図
【図１２】陰極線管動作時おけるフレームの変位状態を示す図
【図１３】本発明の一実施形態に係るばね定数を小さくするための突起を形成した支持調整部材の側面図
【図１４】（ａ）内部磁気シールドと支持調整部材との接合に係る実施例１の斜視図
（ｂ）図１４（ａ）のII−II線における断面図
【図１５】（ａ）内部磁気シールドと支持調整部材との接合に係る実施例２の斜視図
（ｂ）図１５（ａ）のIII−III線における断面図
【図１６】（ａ）内部磁気シールドと支持調整部材との接合に係る実施例３の斜視図
（ｂ）図１５（ａ）のIV−IV線における断面図
【図１７】（ａ）本発明の実施形態６に係る陰極線管動作時におけるフレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示す図
（ｂ）本発明の実施形態６に係る陰極線管動作時における時刻と電子ビーム移動量との関係を示す図
【図１８】従来のカラー陰極線管の一例の断面図
【符号の説明】
６，３６ シャドウマスク
７，３４ 板状部材であるフレーム（長辺フレーム）
１４，１８，２０，３５ 支持体であるフレーム（短辺フレーム）
１１ スプリング取付部材
１２ スプリング部材
１２ａ 取り付け穴
１５ 段差
１６，１７，１９ シャドウマスク構体
１８ｃ 延出部
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３７ 支持調整部材
３０ 内部磁気シールド
３１ 平面部
３２ スカート部
４０ エレクトロンシールド
４１，４５，４７ 突起部
４３，４６，４９ 低熱伝導部材
４４ スリット
【発明の属する技術分野】
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シャドウマスク型の陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー陰極線管の一例の断面図を図１８に示す。本図に示したカラー陰極線管１は、内面に蛍光体スクリーン面２ａが形成された実質的に長方形状のフェイスパネル２と、フェイスパネル２の後方に接続されたファンネル３と、ファンネル３のネック部３ａに内蔵された電子銃４と、フェイスパネル２の内部に蛍光体スクリーン面２ａに対向して設けられたシャドウマスク６と、これを固定するフレーム７とを備えている。また、電子ビームを偏向走査するために、ファンネル３の外周面上には偏向ヨーク５が設けられている。
【０００３】
シャドウマスク６は、電子銃４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り、平板に電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔がエッチングにより多数形成されている。Ａは、電子ビーム軌跡を示しているシャドウマスク６を固定した板状部材であるフレーム７は、長手方向の両端部にフレーム７の支持体である一対のフレーム８が固定されている。これら、一対のフレーム７及び一対のフレーム８によって枠状体が形成されている。この枠状体とこれに固定されたシャドウマスク６とで、シャドウマスク構体９を形成している。
【０００４】
一対の上下のフレーム７には、板状のスプリング取付部材２１が固着され、このスプリング取付部材２１にスプリング部材１０が固定されている。一対の左右のフレーム８には板状のスプリング取付部材１１が固着され、このスプリング取付部材１１にスプリング部材１２が固着されている。
【０００５】
シャドウマスク構体９のフェイスパネル２への固定は、スプリング部材１０の取付け穴１０ａとフェイスパネル２内面の上下のピン１３とを嵌合させ、スプリング部材１２の取付け穴１２ａとフェイスパネル２内面の左右のピン（図示せず）とを嵌合させることにより行われている。
【０００６】
カラー陰極線管では、電子ビームの射突によるシャドウマスク６の熱膨張によって、電子ビーム通過孔が変位して、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームが所定の蛍光体に正しく当たらなくなり、色むらが発生するというドーミング現象が生じる。このため、シャドウマスク６の温度上昇による熱膨張を吸収できるような引張力をあらかじめ加えて、シャドウマスク６をフレーム７に架張保持することが行われている。このような、架張保持によれば、シャドウマスク６の温度が上昇しても、シャドウマスク６の開孔と蛍光体スクリーン面２ａの蛍光体ストライプとの相互位置のずれを低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来のカラー陰極線管には以下のような問題があった。架張保持されているシャドウマスク６に電子ビームが射突して熱膨張して、引張力が小さくなると、シャドウマスク構体９の内力モーメントも変動し、つり合い状態も変動することになる。このつり合い状態の変動により、シャドウマスク６の開孔と蛍光体スクリーン面２ａとの間の距離（ｑ値）のずれ、すなわちシャドウマスク６の管軸方向の位置のずれが生じ、電子ビームが蛍光体に正しく当たらなくなり、色むらが発生するという問題があった。
【０００８】
このような、シャドウマスク６の管軸方向の位置のずれによる色むらは、前記のようなシャドウマスクの架張保持によっても十分に防止できなかった。
【０００９】
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、シャドウマスクの管軸方向の位置のずれを抑え、色むらを防止した陰極線管を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の陰極線管は、一対の板状部材と、前記一対の板状部材が対向した状態で前記各板状部材と固着して前記各板状部材を支持する一対の支持体と、引張力が印加された状態で前記各板状部材に固着されたシャドウマスクとを備えた陰極線管であって、前記支持体に、直接又はスプリング取付部材を介して設けられた支持体側スプリング部材と、前記板状部材に、スプリング取付部材を介して設けられた板状部材側スプリング部材とを備えており、前記支持体は、前記支持体側スプリング部材又は前記スプリング取付部材が設けられた部分が前記シャドウマスク側に凸となるように形成されたクランク状の段差部分を有しており、前記支持体側スプリング部材及び前記板状部材側スプリング部材には、取付けピンに差し込むための取付け孔が形成されており、前記支持体側スプリング部材において、前記支持体又は前記スプリング取付部材に固着した部分を第１の部分とし、前記取付け穴が形成された部分を第２の部分とすると、前記第１の部分と前記第２の部分とが前記支持体の長手方向に沿って配置されており、前記板状部材側スプリング部材において、前記スプリング取付部材に固着した部分を第１の部分とし、前記取付け穴が形成された部分を第２の部分とすると、前記板状部材側スプリング部材における前記第１の部分と前記第２の部分とが前記板状部材の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスク構体の内力モーメントを小さくできるので、電子ビーム射突によりシャドウマスクが熱膨張しても、シャドウマスクの管軸方向の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。また、支持体のクランク状の段差部分により、横方向の空隙を鉄系材料で遮蔽することが可能となるので、磁気特性を改善できる。
【００１１】
本発明の第２の陰極線管は、一対の板状部材と、前記一対の板状部材が対向した状態で前記各板状部材と固着して前記各板状部材を支持する一対の支持体と、引張力が印加された状態で前記各板状部材に固着されたシャドウマスクとを備えた陰極線管であって、前記支持体は前記シャドウマスク側に凸となるように形成されたクランク状の段差部分を有しており、前記支持体は、前記板状部材の長手方向において端部から内側に至る延出部を有しており、前記延出部の端部と前記板状部材とを固着することにより、前記支持体は前記板状部材の長手方向における内側に入り込んだ部分で固着されている。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクの引張力の分布を山型にし易すくなり、シャドウマスクの振動をシャドウマスクの自由端部で抑え易くなる。また、この場合シャドウマスクの熱膨張により、支持体の動きが大きくなるが、内側に入り込んだ部分で応力が吸収され、支持体上の支持体を支持するスプリング部材を取り付けた軸上への応力が軽減される。このため、シャドウマスク構体の内力モーメントを小さくできる効果がより有効になる。
【００１２】
また、前記支持体側スプリング部材は、前記支持体に前記スプリング取付部材を介して設けられており、前記スプリング取付部材は、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分に位置し、前記支持体側スプリング部材に形成された前記取付け孔の中心点は、前記板状部材を固着している部分の前記支持体の位置に対して、前記シャドウマスク側と反対側に位置していることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、板状部材上面に加わるシャドウマスク引張力の反力による支持部材へのモーメントの変化を小さくできるので、板状部材上面の管軸方向の変位量を小さくすることができる。
【００１３】
また、前記支持体側スプリング部材は、前記支持体に直接設けられており、前記支持体側スプリング部材は、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分又は凹み部分の外部に位置し、前記支持体側スプリング部材に形成された前記取付け孔の中心点は、前記板状部材を固着している部分の前記支持体の位置に対して、前記シャドウマスク側と反対側に位置していることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、スプリング部材を直接支持体に取り付けているので、スプリング取付部材が不要となる。
【００１４】
また、前記クランク状の段差部分は、前記支持体の長手方向において、直線状に形成された部分を有することが好ましい。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクの固着されたシャドウマスク構体をフェイスパネルに取り付けるための部材を、支持体に取り付けることが容易になる。
【００１５】
また、前記クランク状の段差部分のうち、前記シャドウマスク側に変位した部分における中軸が、前記シャドウマスクの面より上側にあることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクの熱膨張により、シャドウマスクは、蛍光体スクリーン面側に近づくことになるので、色ずれ補正効果が得られる。
【００１６】
また、前記クランク状の段差部分の折れ曲がり部分は、円弧状に形成され、前記円弧の内周側の曲率半径は２０ｍｍ以上であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、折れ曲がり部分における過度の応力集中を防止することができ、十分な剛性を確保することができる。
【００１７】
また、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分を介して、前記支持体と対向するように支持調整部材がさらに固着されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、モーメント変化を小さくする効果に、支持体の剛性アップの効果が加わることになる。この場合、断面２次モーメントが増加するので、支持体に用いる鋼材の断面サイズを、よりランクの下のものとすることができる。さらに、電子ビーム射突時におけるシャドウマスクの管軸方向の変位をより抑えることができる。
さらに、支持体の管軸方向の軸回りの断面２次モーメントに比べ、水平方向の軸回りの断面２次モーメントが大きくなるので、支持体は管軸方向の変位が抑えられる一方で、水平方向の変位は増大することになり、この水平方向の変位を利用して、管軸方向の補正も可能になる。
【００１８】
また、前記支持調整部材には、前記支持調整部材の長手方向におけるばね定数を小さくする突起がさらに形成されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、陰極線管動作時において支持調整部材が支持体を圧縮する方向の力を緩和することになるので、シャドウマスクの管軸方向の変位を低減させることができる。
また、前記支持調整部材の長手方向におけるばね定数は、１．４７×１０4Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
また、前記支持調整部材は、熱膨張係数が前記支持体より大きいことが好ましい。前記のような陰極線管によれば、熱処理工程中におけるシャドウマスクの塑性変形を防止することができる。さらに、陰極線管の動作時における管軸方向の変位を抑えることができる。
【００２０】
また、前記支持調整部材の熱膨張係数は、前記支持体の熱膨張係数の１．２倍以上であることが好ましい。
【００２１】
また、前記支持体より熱膨張係数の小さい支持調整部材が、前記クランク状の段差部分のうち、前記シャドウマスク側に変位した部分における表面に固着されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、熱処理工程中におけるシャドウマスクの塑性変形を防止することができる。
【００２２】
また、内部磁気シールドが、前記支持調整部材に、断熱材を介して固着されていることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、支持体から内部磁気シールドへの熱伝達を抑え、内部磁気シールドの放熱効果を抑えることができるので、支持体と支持調整部材とを同じ温度で安定させることができる。このことにより、電子ビーム移動量を安定させることができ、色ずれ防止を図ることができる。
【００２３】
また、内部磁気シールドが、前記支持調整部材に固着されており、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との接触面積は、前記支持調整部材の片面の面積の２５％以下であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、内部磁気シールドと支持調整部材との接触面積が小さいので、支持体から支持調整部材を経て内部磁気シールドへ伝わる熱伝達を抑え、内部磁気シールドの放熱効果を抑えることができるので、支持体と支持調整部材とを同じ温度で安定させることができる。このことにより、電子ビーム移動量を安定させることができ、色ずれ防止を図ることができる。
【００２４】
また、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との接触面積は、前記支持調整部材の片面の面積の５％以下であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、支持体から支持調整部材を経て内部磁気シールドへ伝わる熱伝達をより確実に抑えることができるので、色ずれ防止がより確実になる。
【００２５】
また、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との間に、前記内部磁気シールド及び前記支持調整部材に比べ熱伝導率の低い部材が介在していることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、支持体から支持調整部材を経て内部磁気シールドへ伝わる熱伝達をさらに確実に抑えることができる。
【００２６】
また、前記熱伝導率の低い部材の材料は、ＳＵＳ３０４であることが好ましい。
【００２７】
また、前記内部磁気シールドは前記支持調整部材に、前記内部磁気シールド及び前記支持調整部材のうち少なくともいずれかに形成された突起部を介して接合されており、前記接触面積は、前記突起部における接合面積であることが好ましい。前記のような陰極線管によれば、内部磁気シールドと前記支持調整部材とを容易かつ確実に接合しつつ、内部磁気シールドと支持調整部材との接触面積を小さくすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。従来例と同一構成のものは同一番号を付して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るカラー陰極線管の断面図を示している。図２は、図１のシャドウマスク構体１６の斜視図を示している。図２ではシャドウマスク６の図示は省略している。
【００２９】
板状部材であるフレーム７の支持体であるフレーム１４は、折れ曲がり部分を有しており、この折れ曲がり部分によってクランク状の段差部分が形成されている。このクランク状の段差部分における面１４ｂは、面１４ａに対して、シャドウマスク６側に位置しており、面１４ａと面１４ｂとの間には段差１５が形成されている。
【００３０】
上下のフレーム７の各両端部に、左右のフレーム１４が溶接等で固着されて、枠状体が形成され（図２）、この枠状体のうちフレーム７の上面にシャドウマスク６が固着されてシャドウマスク構体１６が形成されている。一対の上下のフレーム７には、板状のスプリング取付部材２１が固着され、このスプリング取付部材２１にスプリング部材１０が固定されている。一対の左右のフレーム１４には板状のスプリング取付部材１１が固着され、このスプリング取付部材１１にスプリング部材１２が固着されている。このことにより、スプリング部材１２の取付け穴１２ａは、フレーム１４の長手方向の略中央部に位置している。また、フレーム１４のクランク状部分のうち、面１４ｂの形成部分は、フレーム１４の長手方向において直線状に形成されているので、スプリング取付部材１１の取り付けが容易である。
【００３１】
シャドウマスク構体１６のフェイスパネル２への固定は、図１８の場合と同様であり、スプリング部材１０の取付け穴１０ａとフェイスパネル２内面の上下のピン１３とを嵌合させ、スプリング部材１２の取付け穴１２ａとフェイスパネル２内面の左右のピン（図示せず）とを嵌合させることにより行われる。
【００３２】
図４は、シャドウマスク構体に加わるモーメントを比較するための図であり、それぞれシャドウマスク構体の側面を部分的に示している。図４（ａ）は、図１８に示した従来例の場合の構成であり、図４（ｂ）は図１に示した本実施形態の場合の構成である。図中のｚ軸の方向は管軸方向と等しく、上側に向かう方向を正とする。
【００３３】
いずれの図の場合も、シャドウマスク６は、フレーム７の上面７ａに架張保持されており、シャドウマスク６は矢印ａ方向に引張力が加わっている。シャドウマスク６の引張力をＦとすると、フレーム７の上面７ａには、引張力Ｆと同じ大きさの反力Ｆが矢印の方向（上面７ａが内側に倒れ込む方向）に加わることになる。なお、スプリング部材１２は厚さ１ｍｍ程度のものであり、シャドウマスク６の熱膨張によるモーメント変化は、すべて枠状体に組み立てられた各フレームにより決定される。
【００３４】
各図において、反力Ｆによるモーメントについてみると、図４（ａ）に示した従来例の場合は、反力Ｆによるフレーム８の中軸上の中心点であるＡ点回りのモーメントＭは、上面７ａから中軸までの最短直線距離をＬとすると、Ｍ＝Ｆ×Ｌとなる。すなわち、図４（ａ）に示した状態では、フレーム７の上面７ａの反力ＦによるＡ点回りのモーメントＭが加わった状態でつり合い状態が保たれていることになる。
【００３５】
このつり合い状態から、シャドウマスク６が熱膨張して、引張力Ｆが小さくなると、フレーム７の上面７ａの反力によるＡ点回りのモーメントＭも小さくなり、つり合い状態も変動することになる。図４（ａ）の場合では、熱膨張による引張力Ｆの低下により、一点鎖線で示した位置から実線の位置に移動し、この状態で再びつり合い状態が保たれることになる。すなわち、熱膨張により、フレーム７の上面７ａは、ｚ軸の負方向にΔｚだけ変位することになる。実際にはフレーム８はスプリング部材１２の取付け穴１２ａで拘束されているため、Δｚだけｚ軸の負方向に変位することになる。
【００３６】
次に、図４（ｂ）に示した本実施形態の場合についてみると、反力ＦによるＡ点回りのモーメントＭ′は、上面７ａからフレーム１４ｃの中軸までの最短直線距離Ｌ′とすると、Ｍ′＝Ｆ×Ｌ′となる。本実施形態の場合は、フレーム１４の面１４ｂは、面１４ａに対して、ｚ軸の正方向すなわちシャドウマスク６側に位置している。これに伴って、Ａ点もｚ軸の正方向に変位している。したがって、距離Ｌ′は距離Ｌに比べ段差１５の分短くなっているので、Ｌ′＜Ｌとなり、Ｍ′＜Ｍの関係が成り立つ。
【００３７】
すなわち、図４（ｂ）に示した状態では、Ｍより小さいモーメントＭ′が加わった状態でつり合い状態が保たれていることになる。図４（ａ）の場合と同様に、シャドウマスク６が熱膨張して、引張力Ｆが小さくなると、モーメントＭ′も小さくなり、つり合い状態も変動することになる。本図の場合では、引張力Ｆの低下により、一点鎖線で示した位置から実線の位置に移動し、この状態で再びつり合い状態が保たれることになる。このとき、一点鎖線で示したようにたわんだフレーム１４は、解放されるように動く。すなわち、熱膨張により、フレーム７の上面７ａは、ｚ軸の負方向にΔｚ′だけ変位することになる。
【００３８】
ここで、このような引張力の変動によるｚ軸方向の変位量は、フレーム１４のたわみを発生させるフレーム７の上面の反力によるＡ点回りのモーメントに比例する。前記のように、Ｍ′＜Ｍであるので、Δｚ′＜Δｚの関係が成り立つ。したがって、本実施形態によれば、フレーム７の上面７ａの反力によるＡ点回りのモーメントを小さくできるので、フレーム１４のたわみの変化量を軽減させフレーム７の上面７ａのｚ軸方向の変位量も小さくすることができる。すなわち、電子ビーム射突によるシャドウマスク６が熱膨張しても、シャドウマスク６の管軸方向（ｚ軸方向）の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。
【００３９】
図４（ｂ）に示した実施形態では、フレーム１４の面１４ｂは、面１４ａに対して、ｚ軸の正方向に変位しているが、面１４ｂはシャドウマスク６の面より下側にある。図５に示した実施形態は、フレーム２０の面２０ａと面２０ｂとの間の段差が、図４（ｂ）の場合と比べて大きく、面２０ｂがさらにｚ軸の正方向に変位しており、面２０ｂはシャドウマスク６の面より上側に位置している。本実施形態によれば、フレーム２０の中軸上の中心点であるＡ点は、図４（ｂ）の場合に示した実施形態と異なり、シャドウマスク６の面より上側に位置しているので、Ａ点回りのモーメントＭの方向が逆になる。このため、シャドウマスク６の熱膨張によるフレーム７の上面７ａの変位の方向も逆（ｚ軸の正方向）になる。このように、シャドウマスク６がｚ軸の正方向に変位することにより、シャドウマスク６は、蛍光体スクリーン面２ａ側に近づくことになるので、色ずれ補正効果が得られることになる。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示したフレーム１４には、シャドウマスク６の架張保持の際に圧縮力が加わり、架張保持の後においては、前記のようにＡ点回りのモーメントが加わるので、塑性変形しない程度の一定の剛性が要求される。このため、クランク状部分における円弧状の折れ曲がり部分１４ｃ、１４ｄの内周側の曲率半径は２０ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがより好ましい。このことは、図５の場合、及び以下に説明する図３に示した実施形態の場合も同様である。
【００４１】
（実施の形態２）
図３は、実施形態２に係るシャドウマスク構体の実施形態を示している。本図では、シャドウマスク６の図示は省略している。本図に示したシャドウマスク構体１７は、図２に示した枠状体と同様に、板状部材であるフレーム７の支持体であるフレーム１８は、折れ曲がり部分を有しており、この折れ曲がり部分によってクランク状の段差部分が形成されている。このクランク状の段差部分における面１８ｂは、面１８ａに対して、シャドウマスク６側に位置しており、面１８ａと面１８ｂとの間には段差が形成されている。
【００４２】
フレーム１８は、フレーム７の長手方向において端部から内側に至る延出部１８ｃを有しており、延出部１８ｃの端部とフレーム７とを固着することにより、延出部１８ｃの端部はフレーム７の長手方向における内側に入り込んだ部分で溶接等により固着されている。このため、フレーム７の両端部分においては、フレーム７と支持体１８とは離間している。
【００４３】
本図に示した実施形態の場合も、図２に示した実施形態の場合と同様に、フレーム７の上面７ａの反力によるＡ点回りのモーメントを小さくでき、フレーム１８のたわみ変化を軽減させることができ、シャドウマスク６が熱膨張しても、シャドウマスク６の管軸方向の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。
【００４４】
本図に示したような、シャドウマスク構体１７を用いれば、フレーム７の長手方向におけるシャドウマスク６の引張力の分布を山型にし易すくなり、シャドウマスクの振動をシャドウマスクの自由端部で抑え易くなる。この場合、シャドウマスク６の熱膨張により、引張力が小さくなった場合は、図２に示したようなシャドウマスク構体１６に比べて、短軸であるフレーム１８の動きが大きくなる。しかしながら、内側に入り込んだ延出部１８ｃで応力が吸収され、フレーム１８上のスプリング部材１２を取り付けた軸上への応力が軽減される。このため、本実施形態では前記のようなＡ点回りのモーメントを小さくできる効果がより有効である。
【００４５】
図１に示したような本実施形態に係るシャドウマスク構体を用いた実施例と、図１８に示したような従来のシャドウマスク構体を用いた従来例とで、電子ビーム照射時における電子ビーム移動量を比較した実験結果を以下の表１、２に示す。
【００４６】
【表１】
【表２】
表１は、電子ビームをシャドウマスク全体に照射した場合の実験結果で、表２は、電子ビームをシャドウマスクに局部的に照射した場合の実験結果である。表２の場合は、シャドウマスクの左右の両端部に、電子ビームを照射し、電子ビームを照射した部分の面積はそれぞれシャドウマスク面積の１／５に相当する。
【００４９】
表１、２において、ＥＷ端部とあるのは、シャドウマスク左右の両端部のことであり、シャドウマスク表面側からみて右側がＥ端部で、左側がＷ端部である。実験結果中、外とあるのは電子ビームが蛍光体面において外側に移動したことを意味する。また、表１、２のいずれの場合も、電子ビーム量は、Ｉａ＝１６５０μＡとした。
【００５０】
シャドウマスクが管軸の負方向（蛍光体面から遠ざかる方向）に変位するほど、電子ビームは蛍光体面において、外側に移動することになるが、表１、２に示した実施例ではいずれも、電子ビームの外側への移動量が大幅に低減されており、シャドウマスクの管軸方向の変位が大幅に低減していることが分かる。
【００５１】
（実施の形態３）
図６は、実施形態３に係るシャドウマスク構体の斜視図を示している。本図では、シャドウマスク６の図示は省略している。本実施形態は、図２に示した実施形態のフレーム１４に支持調整部材２２を固着したものである。本図に示したように、支持調整部材２２は、クランク状の段差部分で形成された凹み部分を介して、フレーム１４と対向するように配置されており、支持調整部材２２の両端部がフレーム１４の裏面に固着している。
【００５２】
このことにより、短軸であるフレーム１４の剛性が向上し、矩形断面と同様の効果が得られる。特に、管軸方向の軸である軸２７回りの断面２次モーメントに比べ、水平方向の軸である軸２８回りの断面２次モーメントが大きくなるので、フレーム１４は長手方向の湾曲に対して強度が向上する。すなわち、本実施形態では図２、３の実施形態におけるモーメント変化を小さくする効果に、フレーム１４の剛性アップの効果が加わることになる。
【００５３】
このため、図２、３の実施形態に比べ、電子ビーム射突時における短軸のモーメント変化によるシャドウマスクの管軸方向の変位をより抑えることができる。また、前記のように剛性アップの効果が加わることにより、断面２次モーメントが増加するので、支持体に用いる鋼材の断面サイズを、よりランクの下のものとすることができる。
【００５４】
さらに、前記のように、フレーム１４は、管軸方向の軸（軸２７）回りの断面２次モーメントに比べ、水平方向の軸（軸２８）回りの断面２次モーメントが大きくなるので、フレーム１４は管軸方向（軸２７方向）の変位が抑えられる一方で、水平方向（軸２８方向）の変位は増大することになる。フレーム１４が水平方向のうちフレーム１４が外側に広がる方向に動いた場合、フレーム１４に固定されている板状のスプリングを用いて、フレーム１４を管軸方向に変位させることもできる。すなわち、フレーム１４の水平方向の変位を利用して、管軸方向の補正も可能になる。
【００５５】
(実施の形態４)
実施形態４は、さらに新たな効果を得るため、支持調整部材の材料を、支持調整部材が固着される短辺フレームより熱膨張係数の大きい材料としたものであり、短辺フレームが鉄材であれば、支持調整部材は例えばＳＵＳ３０４を用いる。
【００５６】
このことにより、本実施形態は、フリットシール工程等における高温領域での熱処理の際に、シャドウマスクが短辺フレームにより過度に引き伸ばされることにより発生するシャドウマスクの塑性変形、及び熱クリープ現象による引張力の低下を防止することができる。
【００５７】
すなわち、高温状態においては、短辺フレームと支持調整部材との熱膨張係数の差により、例えば図６に示した例では、短辺フレーム１４は矢印ｃで示したように凹状に湾曲し、シャドウマスクに対しては、架張方向の引張力を緩和する方向に力が加わることになるので、温度上昇によるシャドウマスクに加わる引張力は軽減されることになる。
【００５８】
前記のように、支持調整部材を、短辺フレームより熱膨張係数を大きくすることにより、フリットシール工程等の生産工程における高温領域での熱シャドウマスクの塑性変形を防止することができることになるが、このように熱膨張係数の差を設けることは、陰極線管の動作時における管軸方向の変位を抑えることにもなる。このことについて、図７〜１２を用いながら説明する。図７は、陰極線管動作時おける短辺フレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示している。線２３は短辺フレームの時刻と温度との関係、線２４は支持調整部材の時刻と温度との関係を示している。
【００５９】
図８は、内部磁気シールドの斜視図を示している。本図に示した内部磁気シールド３０は、本体３０ａから延出した溶接用の平面部３１と、この平面部３１から折れ曲がって形成されたスカート部３２を有している。本体３０ａは、電子ビーム移動部を囲むように、箱状に形成されている。図９は、シャドウマスク構体の一実施形態の斜視図を示している。本図に示したシャドウマスク構体３３は、基本構成は図６に示したものと同様であり、板状部材である長辺フレーム３４に支持体である短辺フレーム３５が固着されており、各長辺フレーム３４にはシャドウマスク３６が固着されている。さらに短辺フレーム３５には、支持調整部材３７が固着されている。
【００６０】
本図では、支持調整部材３７側を表面にして図示しており、図８に示した内部磁気シールド３０は、スカート部３２側がシャドウマスク構体３３に覆い被さるように取付けられ、内部磁気シールド３０の平面部３１を、シャドウマスク構体３３の支持調整部材３７に溶接することにより、双方が互いに固着される。例えば図８に示した平面部３１の溶接点３８と、図９に示した支持調整部材３７の溶接点３９とを重ね合わせて溶接される。
【００６１】
図１０は、内部磁気シールド３０とシャドウマスク構体３３とを接合した状態におけるＡ矢視（図９）図である。本図では、内部磁気シールド３０のスカート部３２の図示は一部省略しており、平面部３１と支持調整部材３７とが接合されていることが分かる。図１１は、磁気シールド３０とシャドウマスク構体３３とを接合した状態におけるI−I線（図９）における断面図である。本図に示したように、内部磁気シールド３０には、エレクトロンシールド４０が接合されている。
【００６２】
陰極線管の動作により、図１１の矢印ｉ、ｊで示したように、電子銃から電子ビームが発射され、陰極線管内部の温度上昇が始まることになる。構造上、電子ビームはシャドウマスク３６の有効面積の１１０％で走査するため、有効面積を超える電子ビームのうち、片側分の約５％の電子ビームがそれぞれ両端部のエレクトロンシールド４０に射突することになる（矢印ｉ）。したがって、陰極線管の動作直後から、電子ビームは、エレクトロンシールド４０及びシャドウマスク３６に射突することになる。
【００６３】
ここで、エレクトロンシールド４０は、内部磁気シールド３０に溶接により接合されているので、エレクトロンシールド４０に電子ビームが射突することにより、内部磁気シールド３０の温度も上昇する。内部磁気シールド３０が温度上昇すると、これと溶接により接合されている支持調整部材３７の温度も上昇する。この段階では短辺フレーム３５は、支持調整部材３７の温度に接近するほどの温度上昇には至っていない。この状態を示しているのが、図７の時刻ｔ１より前の状態であり、時刻ｔ１より前では、短辺フレーム３４より、支持調整部材３７の温度の方が高くなっている。
【００６４】
図１２（ａ）は、図７の時刻ｔ１より前の状態において、支持調整部材３７の温度が短辺フレーム３５の温度より高い場合の短辺フレーム３５の変位状態を示した図である。本図では、短辺フレーム３５と支持調整部材３７の熱膨張係数が等しいことを前提としている（図１２（ｂ）についても同じ）。
仮に、支持調整部材３７が短辺フレーム３５に固着されていないとすれば、支持調整部材３７の温度が短辺フレーム３５の温度より高いので、支持調整部材３７と、これと対応する部分の短辺フレーム３５とを比較すると、支持調整部材３７の熱膨張による伸びが短辺フレーム３５の伸びより大きくなる。
【００６５】
実際には、支持調整部材３７は短辺フレーム３５に固着されているので、支持調整部材３７は、短辺フレーム３５を引っ張る方向（矢印ｄ）に力を印加することになる。その結果短辺フレーム３５は、矢印ｅで示したように凹状に湾曲し、シャドウマスク３６は、蛍光体面に近づく方向に変位することになる（図１２（ａ）の一点鎖線部）。このことにより、ｑ値は小さくなる。
【００６６】
エレクトロンシールド４０には、両側分合わせて電子ビームの約１０％程度が射突するのに対して、シャドウマスク３６には、大半の電子ビームが射突する。このことにより、シャドウマスク３６は温度上昇し、シャドウマスク３６の熱量は長辺フレーム３４へと移動し、さらに短辺フレーム３５へと移動する。このため、図７の時刻ｔ１より前の状態のように、短辺フレーム３５は、支持調整部材３７に対して時間遅れで温度上昇することになる。
【００６７】
短辺フレーム３５へは、長辺フレーム３４からの熱量移動が継続するので、短辺フレーム３５は温度上昇し続け、図７に示したように時刻ｔ１において、短辺フレーム３５と支持調整部材３７との温度が等しくなり、さらに温度上昇を続ける。これは、長辺フレーム３４から短辺フレーム３５へ伝わる熱量が、エレクトロンシールド４０、内部磁気シールド３０を経て支持調整部材３７へ伝わる熱量より大きいからである。時刻ｔ１以降も、図７に示したように、短辺フレーム３５は温度上昇し続け、所定の温度に達し安定する。
【００６８】
一方、短辺フレーム３５の温度上昇により、短辺フレーム３５の熱量は、支持調整部材３７にも移動することになる。この場合、支持調整部材３７の温度は、これに接合されている内部磁気シールド３０の温度より高くなるので、支持調整部材３７の熱量は、内部磁気シールド３０へと移動することになる。内部磁気シールド３０は、図８に示したように、相当量の表面積を有しているので、内部磁気シールド３０は放熱板として作用することになり、支持調整部材３７の温度上昇は抑えられることになる。
【００６９】
すなわち、支持調整部材３７と短辺フレーム３５との温度が等しくなった時刻ｔ１以降においても、短辺フレーム３５は、温度上昇し続けるのに対して、支持調整部材３７の温度上昇は停止し、所定温度で安定状態を維持する。したがって、時刻ｔ１より後においては、支持調整部材３７と短辺フレーム３５との温度の上下関係が逆転し、短辺フレーム３５の温度は、支持調整部材３７の温度より高くなった状態で安定する。
【００７０】
図１２（ｂ）は、図７の時刻ｔ１より後の状態において、短辺フレーム３５の温度が支持調整部材３７の温度より高い状態における短辺フレーム３５の変位を示した図である。仮に、支持調整部材３７が短辺フレーム３５に固着されていないとすれば、短辺フレーム３５の温度が支持調整部材３７の温度より高いので、支持調整部材３７と、これと対応する部分の短辺フレーム３５とを比較すると、短辺フレーム３５の熱膨張による伸びが支持調整部材の伸びより大きくなる。
実際には、支持調整部材３７は短辺フレーム３５に固着されているので、支持調整部材３７は、短辺フレーム３５を圧縮する方向（矢印ｆ）に力を印加することになる。その結果短辺フレーム３５は、矢印ｇで示したように凸状に湾曲し、シャドウマスク３６は、蛍光体面から遠ざかる方向に変位することになる（図１２（ｂ）の一点鎖線部）。このことにより、ｑ値は大きくなる。
【００７１】
図１２（ｂ）の場合において、支持調整部材３７の熱膨張係数が短辺フレーム３５の熱膨張係数より十分大きければ、図１２（ａ）の場合のように、支持調整部材３７は、短辺フレーム３５を引っ張る方向（矢印ｄ）に力を印加することになる。このため、短辺フレーム３５は、矢印ｅで示したように凹状に湾曲し、シャドウマスク３６は、蛍光体面に近づく方向に変位することになり、管軸方向の変位を低減させることができる。
【００７２】
すなわち、支持調整部材３７の熱膨張係数を、短辺フレーム３５の熱膨張係数より大きくすることにより、フリットシール工程等の生産工程における高温領域でのシャドウマスクの塑性変形を防止できるだけでなく、陰極線管の動作時において、短辺フレーム３５と支持調整部材３７との間の温度差で生じる管軸方向の変位を抑えることができる。この場合、支持調整部材３７の熱膨張係数は、短辺フレーム３５の熱膨張係数の１．２倍以上であることが好ましく、例えば支持調整部材３７にＳＵＳ３０４（熱膨張係数１８０×１０-7／℃）、短辺フレーム３５にクロムモリブデン鋼（熱膨張係数１２０×１０-7／℃）を用いればよい。
【００７３】
なお、支持調整部材３７の熱膨張係数と、短辺フレーム３５の熱膨張係数とが等しい場合は、前記のように短辺フレーム３５と支持調整部材３７との間の温度差による管軸方向の変位が生じることになり、また熱膨張係数の差が小さい場合は、このような変位を十分に抑えられないことになる。しかしながら、この場合あっても、短辺フレーム３５の剛性アップという効果は得られるので、支持調整部材３７を有しない構成と比べ、電子ビーム射突時におけるシャドウマスクの管軸方向の変位をより抑えることができるという効果には変わりない。
【００７４】
（実施の形態５）
以上、陰極線管動作時において、シャドウマスク３６を、蛍光体面に近づく方向に変位させるために、支持調整部材３７の熱膨張係数を、短辺フレーム３５の熱膨張係数より大きくした例を説明したが、支持調整部材３７の長手方向におけるばね定数を小さくしてもよい。このことにより、図１２（ｂ）に示したような支持調整部材３７の短辺フレーム３５を圧縮する方向（矢印ｆ）の力を緩和することになるので、シャドウマスク３６の管軸方向の変位を低減させることができる。
【００７５】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、ばね定数を小さくした実施形態５に係る支持調整部材の側面図である。本図に示した支持調整部材２２ａ〜２２ｃは、ばね定数を小さくするため、いずれも突起が形成されており、各突起は支持調整部材を、側面から見て略中央部分で曲げ加工して形成したものである。図１３（ａ）の支持調整部材２２ａは、側面から見て逆Ｖ字型の突起が形成されており、図１３（ｂ）に示した支持調整部材２２ｂは、側面から見て逆Ｕ字型、又は半円上の突起が形成されている。図１３（ｃ）に示した支持調整部材２２ｃは、図１３（ａ）に示した突起形状にさらに折り曲げ形状を追加したものである。
【００７６】
各支持調整部材が、ばね効果を発揮し、短辺フレーム３５の圧縮方向の力を緩和するためには、各図に示した突起形状は、幅ｗが５〜５０ｍｍの範囲内、高さｈが５〜５０ｍｍであることが好ましい。また、各支持調整部材の長手方向におけるばね定数は、１．４７×１０4Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましい。また、ばね定数を小さくするため、各支持調整部材の断面積を小さくしてもよい。
【００７７】
（実施の形態６）
本実施形態は、時間の経過によるｑ値ずれを防止する別の実施形態である。実施形態４で説明したように、支持調整部材３７と短辺フレーム３４の熱膨張係数が同程度であるとすれば、時間の経過ともに、シャドウマスク面が、蛍光体面に近づいたり離れたりするため、電子ビーム軌道が変化する。図７（ｂ）には、時刻と電子ビーム移動量との関係図を示しており、電子ビーム軌道の変化について、図７（ａ）に示した時刻と温度との関係図と対比しながら説明する。
【００７８】
時刻ｔ０までの、電子ビーム移動量は、動作初期において電子ビームがシャドウマスクに射突することにより、シャドウマスクが熱膨張し、この熱膨張に対応したフレームの変形により発生するものである。時刻ｔ０を過ぎると、短辺フレームよりも支持調整部材の方が温度が高いため、支持調整部材の熱膨張が短辺フレームの熱膨張に比べて大きくなるので、シャドウマスクは熱膨張する前の状態に戻る方向に変化し、ビーム移動量が一旦小さくなる。
【００７９】
続いて、支持調整部材の温度上昇が緩やかになるのに対して、短辺フレームは温度上昇速度を維持したまま、温度上昇し続けるので、短辺フレームの熱膨張により、シャドウマスクは熱膨張する方向に変化し、ビーム移動量が増加する。時刻ｔ１において支持調整部材と短辺フレームとの温度が同じになると、電子ビーム移動量は初期の時刻ｔ０の場合と同じになる。その後もビーム移動量は次第に増加し、ビーム移動量は最終的には安定する。
【００８０】
このような電子ビーム移動量の変化は、ＴＶセットの調整を困難にしてしまう。本実施形態は、支持調整部材と内部磁気シールドとの間の熱伝導を抑えることにより、支持調整部材とこれを固定している短辺フレームとの間の温度差の発生を防止し、電子ビームの移動量を安定させるためのものである。
【００８１】
図１４に示した実施例は、図８に示したような内部磁気シールド３０の平面部３１と支持調整部材３７とを突起部を介して接合したものである。図１４（ａ）は、平面部３１の斜視図を示しており、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のII−II線における断面図を示している。図１４（ａ）、（ｂ）において、内部磁気シールド３０の平面部３１には、突起部４１が形成されている。突起部４１は、平面部３１に凹部を形成するように窪みを設け、平面部３１を支持調整部材３７側に突起させた部分である。４２は溶接点を示しており、突起部４１とその下の支持調整部材３７とが溶接により接合される。
【００８２】
このことにより、図１４（ｂ）に示したように、平面部３１の下面と支持調整部材３７の上面との間には間隙が形成され、この間隙内に内部磁気シールド３０及び支持調整部材３７より、熱伝導率が低い低熱伝導率部材４３が介在している。内部磁気シールド３０及び支持調整部材３７が鉄材であれば、低熱伝導率部材４３には、例えばＳＵＳ３０４を用いる。
【００８３】
本図に示した実施例によれば、平面部３１と支持調整部材３７との間の熱伝導が抑えられるので、実施形態４で図１１を用いて説明したような、エレクトロンシールド４０、内部磁気シールド３０を経て支持調整部材３７へ伝わる熱伝達を遮断することができる。したがって、支持調整部材３７の温度上昇は、専ら短辺フレーム３５からの熱伝導によることになる。
【００８４】
一方、このように平面部３１と支持調整部材３７との間の熱伝導を抑えたことにより、支持調整部材３７から平面部３１への熱伝達も抑えられるので、実施形態４で説明したような、内部磁気シールド３０の放熱効果も抑えることができる。
ここで、図１７（ａ）は、本実施形態に係る陰極線管動作時におけるフレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示す図を示しており、図１７（ｂ）は、本実施形態に係る陰極線管動作時における時刻と電子ビーム移動量との関係を示している。図１７（ｂ）の破線で示した曲線は、比較のため図示したものであり、図７（ｂ）に示した時刻と電子ビーム移動量との関係に相当する。
【００８５】
すなわち、図１７（ａ）に示したように、短辺フレーム３５と支持調整部材３７の温度は、陰極線管の動作後、同じ上昇速度で上昇し、時刻ｔ１より後において、支持調整部材３７と短辺フレーム３５とは、同じ温度で安定することになる。このことにより、図１７（ｂ）に示したように、時刻ｔ０以降においては、電子ビーム移動量は、一定値となり安定する。
【００８６】
本実施例では、図１４（ｂ）に示したように、平面部３１と支持調整部材３７との間の接触面積は、突起部４１の接合部分における面積となる。この接触面積は、小さいほど平面部３１と支持調整部材３７との間の熱伝導を抑えることができる。このため、接触面積は、支持調整部材３７の片面の面積の２５％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。
【００８７】
図１５に示した実施例も、図８に示した内部磁気シールド３０の平面部３１と支持調整部材３７とを突起部を介して接合したものである。図１５（ａ）は、平面部３１の斜視図を示しており、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のIII−III線における断面図を示している。図１５（ａ）、（ｂ）において、内部磁気シールド３０の平面部３１には、突起部４５が形成されている。突起部４５は、スリット４４間の部分に凹部を形成するように窪みを設け、平面部３１を支持調整部材３７側に突起させた部分である。４５は溶接点を示しており、突起部４５とその下の支持調整部材３７とが溶接により接合される。
【００８８】
本実施例においても、平面部３１と支持調整部材３７との間に低熱伝導率部材４６が介在している。低熱伝導率部材４６の材料、及び突起部４５における接触面積の比率は、前記実施例と同様である。すなわち、本実施例は、突起部の形成方法以外の構成は、図１４に示した前記実施例と同様であり、同様の効果が得られる。
【００８９】
図１６に示した実施例も、平面部３１と支持調整部材３７とを、突起部を介して接合したものである。図１６（ａ）は、支持調整部材３７の斜視図を示しており、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のIV−IV線における断面図を示している。
図１６（ａ）、（ｂ）において、支持調整部材３７には、突起部４７が形成されている。突起部４７は、支持調整部材３７を裏面側からみて、支持調整部材３７に凹部を形成するように窪みを設け、支持調整部材３７を平面部３１側に突起させた部分である。４８は溶接点を示しており、突起部４７とその上の平面部３１とが溶接により接合される。
【００９０】
本実施例においても、平面部３１と支持調整部材３７との間に低熱伝導率部材４９が介在している。低熱伝導率部材４９の材料、及び突起部４７における接触面積の比率は、前記実施例と同様である。すなわち、本実施例は、突起部の形成方法以外の構成は、図１４に示した前記実施例と同様であり、同様の効果が得られる。
【００９１】
図１４〜１６に示した実施例では、平面部３１と支持調整部材３７との間を突起部を介して接合した例で説明したが、突起部を形成することなく、平面部３１と支持調整部材３７との間にセラミック等の断熱材を介在させて接合させてもよい。この構成では、図１３〜１５に示した実施例と比べ、容易かつ確実な接合という点では不利になるが、平面部３１と支持調整部材３７とが直接接する部分がなくなるので、断熱効果がより確実になる。
また、平面部３１と支持調整部材３７との接触面積が小さく、十分な断熱効果を発揮できる場合は、平面部３１と支持調整部材３７との間の低熱伝導率部材４９を介在させない構成としてもよい。
【００９２】
なお、図６に示した実施形態では、フレーム１４の裏面に高膨張の支持調整部材２２を固着した例で示したが、フレーム１４表面の面１４ｂにフレーム１４より熱膨張係数の小さい低膨張の支持調整部材を固着した場合であっても、同様の効果が得られる。この場合の低膨張の支持調整部材としては、例えば３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金を用いることができる。
【００９３】
また、図２に示した実施形態のフレーム１４に支持調整部材を固着した例で説明したが、図３に示した実施形態のフレーム１８に支持調整部材を固着しても同様の効果が得られる。
【００９４】
また、シャドウマスクを一軸で架張した場合、横方向に空隙ができるため、地磁気の磁束が通り易くなり、そのため電子ビームが動き色ずれが発生することになる。前記各実施形態では、フレームにクランク状の段差部分を形成することにより、横方向の空隙を鉄系材料で遮蔽することが可能となるので、磁気シールド効果が得られることになる。
【００９５】
また、前記各実施形態では、スプリング取付部材１１を介して、スプリング部材１２をフレーム１４、１８に取り付けた例で説明したが、スプリング部材１２をフレーム１４、１８又は支持調整部材２１に、直接取り付けてもよい。この場合の取り付け部分は、クランク状の段差部分で形成された凹み部分でも、凹み部分の外部でもよく、スプリング取り付け部材が不要になるという効果がある。
【００９６】
また、フレーム１４のフレーム７への固着部分において、フレーム１４を折り曲げている例で説明したが、フレーム１４を直線状のままフレーム７へ固着してもよい。
また、フレーム１４、１８に形成したクランク状の段差部分の形状は、略コの字状の例で説明したが、これに限るものではなく、図１７を用いて説明した支持調整部材の形状のように、逆Ｖ字型（山型）や逆Ｕ字型（円弧型）であってもよい。
【００９７】
また、シャドウマスク構体を４つのスプリング部材で懸架した例で説明したが、３つのスプリング部材で懸架しても同様の効果が得られる。
また、前記実施形態では、板状部材である上下フレームの上面にシャドウマスクを固着した例で説明したが、シャドウマスクは必ずしもフレームの上面に固着する必要はなく、フレームの上部に固着されていればよい。例えばシャドウマスク端部を折り曲げ、この折り曲げ部をフレーム側面の上部に固着したものでもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、シャドウマスク構体を形成する一対のフレームに、クランク状の段差部分が形成されているので、シャドウマスク構体の内力モーメントを小さくでき、電子ビーム射突によりシャドウマスクが熱膨張しても、シャドウマスクの管軸方向の変位を抑えることができ、ｑ値ずれも抑えることができる。また、支持体のクランク状の段差部分により、横方向の空隙を鉄系材料で遮蔽することが可能となるので、磁気特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管の断面図
【図２】本発明の実施形態１に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図３】本発明の実施形態２に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図４】（ａ）従来のシャドウマスク構体に係るモーメントの印加状態の一例を示す図
（ｂ）本発明の一実施形態のシャドウマスク構体に係るモーメントの印加状態を示す図
【図５】本発明の別の実施形態のシャドウマスク構体に係るモーメントの印加状態を示す図
【図６】本発明の実施形態３に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図７】（ａ）陰極線管動作時におけるフレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示す図
（ｂ）陰極線管動作時における時刻と電子ビーム移動量との関係を示す図
【図８】内部磁気シールドの一例を示す斜視図
【図９】本発明の実施形態４に係るシャドウマスク構体の斜視図
【図１０】内部磁気シールドとシャドウマスク構体とを接合した状態における図９のＡ矢視図
【図１１】内部磁気シールドとシャドウマスク構体とを接合した状態における図９のI−I線における断面図
【図１２】陰極線管動作時おけるフレームの変位状態を示す図
【図１３】本発明の一実施形態に係るばね定数を小さくするための突起を形成した支持調整部材の側面図
【図１４】（ａ）内部磁気シールドと支持調整部材との接合に係る実施例１の斜視図
（ｂ）図１４（ａ）のII−II線における断面図
【図１５】（ａ）内部磁気シールドと支持調整部材との接合に係る実施例２の斜視図
（ｂ）図１５（ａ）のIII−III線における断面図
【図１６】（ａ）内部磁気シールドと支持調整部材との接合に係る実施例３の斜視図
（ｂ）図１５（ａ）のIV−IV線における断面図
【図１７】（ａ）本発明の実施形態６に係る陰極線管動作時におけるフレーム及び支持調整部材の時刻と温度との関係を示す図
（ｂ）本発明の実施形態６に係る陰極線管動作時における時刻と電子ビーム移動量との関係を示す図
【図１８】従来のカラー陰極線管の一例の断面図
【符号の説明】
６，３６ シャドウマスク
７，３４ 板状部材であるフレーム（長辺フレーム）
１４，１８，２０，３５ 支持体であるフレーム（短辺フレーム）
１１ スプリング取付部材
１２ スプリング部材
１２ａ 取り付け穴
１５ 段差
１６，１７，１９ シャドウマスク構体
１８ｃ 延出部
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３７ 支持調整部材
３０ 内部磁気シールド
３１ 平面部
３２ スカート部
４０ エレクトロンシールド
４１，４５，４７ 突起部
４３，４６，４９ 低熱伝導部材
４４ スリット
Claims (19)
- 一対の板状部材と、前記一対の板状部材が対向した状態で前記各板状部材と固着して前記各板状部材を支持する一対の支持体と、引張力が印加された状態で前記各板状部材に固着されたシャドウマスクとを備えた陰極線管であって、
前記支持体に、直接又はスプリング取付部材を介して設けられた支持体側スプリング部材と、
前記板状部材に、スプリング取付部材を介して設けられた板状部材側スプリング部材とを備えており、
前記支持体は、前記支持体側スプリング部材又は前記スプリング取付部材が設けられた部分が前記シャドウマスク側に凸となるように形成されたクランク状の段差部分を有しており、
前記支持体側スプリング部材及び前記板状部材側スプリング部材には、取付けピンに差し込むための取付け孔が形成されており、
前記支持体側スプリング部材において、前記支持体又は前記スプリング取付部材に固着した部分を第１の部分とし、前記取付け穴が形成された部分を第２の部分とすると、前記第１の部分と前記第２の部分とが前記支持体の長手方向に沿って配置されており、
前記板状部材側スプリング部材において、前記スプリング取付部材に固着した部分を第１の部分とし、前記取付け穴が形成された部分を第２の部分とすると、前記板状部材側スプリング部材における前記第１の部分と前記第２の部分とが前記板状部材の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする陰極線管。 - 一対の板状部材と、前記一対の板状部材が対向した状態で前記各板状部材と固着して前記各板状部材を支持する一対の支持体と、引張力が印加された状態で前記各板状部材に固着されたシャドウマスクとを備えた陰極線管であって、
前記支持体は前記シャドウマスク側に凸となるように形成されたクランク状の段差部分を有しており、
前記支持体は、前記板状部材の長手方向において端部から内側に至る延出部を有しており、前記延出部の端部と前記板状部材とを固着することにより、前記支持体は前記板状部材の長手方向における内側に入り込んだ部分で固着されていることを特徴とする陰極線管。 - 前記支持体側スプリング部材は、前記支持体に前記スプリング取付部材を介して設けられており、前記スプリング取付部材は、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分に位置し、前記支持体側スプリング部材に形成された前記取付け孔の中心点は、前記板状部材を固着している部分の前記支持体の位置に対して、前記シャドウマスク側と反対側に位置している請求項１に記載の陰極線管。
- 前記支持体側スプリング部材は、前記支持体に直接設けられており、前記支持体側スプリング部材は、前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分又は凹み部分の外部に位置し、前記支持体側スプリング部材に形成された前記取付け孔の中心点は、前記板状部材を固着している部分の前記支持体の位置に対して、前記シャドウマスク側と反対側に位置している請求項１に記載の陰極線管。
- 前記クランク状の段差部分は、前記支持体の長手方向において、直線状に形成された部分を有する請求項１から４のいずれかに記載の陰極線管。
- 前記クランク状の段差部分のうち、前記シャドウマスク側に変位した部分における中軸が、前記シャドウマスクの面より上側にある請求項１から５のいずれかに記載の陰極線管。
- 前記クランク状の段差部分の折れ曲がり部分は、円弧状に形成され、前記円弧の内周側の曲率半径は２０ｍｍ以上である請求項１から６のいずれかに記載の陰極線管。
- 前記クランク状の段差部分で形成された凹み部分を介して、前記支持体と対向するように支持調整部材がさらに固着されている請求項１から７のいずれかに記載の陰極線管。
- 前記支持調整部材には、前記支持調整部材の長手方向におけるばね定数を小さくする突起がさらに形成されている請求項８に記載の陰極線管。
- 前記支持調整部材の長手方向におけるばね定数は、１．４７×１０4Ｎ／ｍｍ以下である請求項８又は９に記載の陰極線管。
- 前記支持調整部材は、熱膨張係数が前記支持体より大きい請求項８から１０のいずれかに記載の陰極線管。
- 前記支持調整部材の熱膨張係数は、前記支持体の熱膨張係数の１．２倍以上である請求項１１に記載の陰極線管。
- 前記支持体より熱膨張係数の小さい支持調整部材が、前記クランク状の段差部分のうち、前記シャドウマスク側に変位した部分における表面に固着されている請求項１から７のいずれかに記載の陰極線管。
- 内部磁気シールドが、前記支持調整部材に、断熱材を介して固着されている請求項８に記載の陰極線管。
- 内部磁気シールドが、前記支持調整部材に固着されており、前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との接触面積は、前記支持調整部材の片面の面積の２５％以下である請求項８に記載の陰極線管。
- 前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との接触面積は、前記支持調整部材の片面の面積の５％以下である請求項１５に記載の陰極線管。
- 前記内部磁気シールドと前記支持調整部材との間に、前記内部磁気シールド及び前記支持調整部材に比べ熱伝導率の低い部材が介在している請求項１５又は１６に記載の陰極線管。
- 前記熱伝導率の低い部材の材料は、ＳＵＳ３０４である請求項１７に記載の陰極線管。
- 前記内部磁気シールドは前記支持調整部材に、前記内部磁気シールド及び前記支持調整部材のうち少なくともいずれかに形成された突起部を介して接合されており、前記接触面積は、前記突起部における接合面積である請求項１５から１８のいずれかに記載の陰極線管。
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