JPH03159031A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シャドウマスク方式のカラー陰極線管に関
し、詳しくはシャドウマスク構体の外部磁界遮蔽構造に
関する。

〔従来の技術〕

シャドウマスク方式のカラー陰極線管は、電子銃から発
射された電子ビームが、シャドウマスクに形成された電
子ビーム通過孔を通り抜けて蛍光面に射突し、蛍光体を
発光させるように構成されたものである。シャドウマス
クは、電子ビームの軌道を規制し、蛍光体を選択的に発
光させる機能を持つ。

このシャドウマスクは、鉄または鉄合金の薄板に複数の
電子ビーム通過孔を穿設したもので、断面り字形の鉄ま
たは鉄合金材で構成された強固なフレームに取り付けら
れ、そのフレームは、管体の一橋成部分をなすパネルの
スカート部に、複数個のスプリングによって支持されて
おり、シャドウマスクやフレームが磁化されると、電子
ビームの軌道が変化して色ずれなどの不具合が起こり、
この色ずれは、画面の周辺領域、なかでも、四隅で大き
くなることが知られている。

第８図は従来のシャドウマスク方式のカラー陰極線管の
概略構造を示す断面図で、　（１）は管体で、ネック（
１ａ）とファンネル（１ｂ）とパネル（１ｃ）とで構成
されている。　（２）は電子銃で、ネック（１ａ）内に
配設されている。　（３）は蛍光面で、通常、赤、緑、
青に発光する蛍光体がモザイク状にパネル（１ｃ）の内
面に被着されている。　（４）はシャドウマスクで、第
９図に示すように、所定の配列でもって電子ビーム通過
孔（６）が形成されている。

（５）はフレームで、断面り字形の枠材でもって、蛍光
面（３）の外周をとり囲む矩形状であって、パネル（ｌ
ｃ）のスカート部内に収まる高さに形成されており、パ
ネル（１ｃ）のスカート部に対向する側壁部（５ａ）に
、シャドウマスク（４）の周縁部が溶接などによって固
着されている。　（７）はスプリングで、各辺の側壁部
（５ａ）に、それぞれ一端が固着されて、シャドウマス
ク構体（２０）を構成しており、スプリング（７）の他
端部に形成されている図示していない透孔が、パネル（
１ｃ）のスカート部の各辺の内面に植え立てられている
図示していないビンに嵌合して取り付けられ、シャドウ
マスク（４）と蛍光面（３）とが所定の間隔でもって相
対向するように構成されている。　（８）は内部磁気シ
ールドと呼ばれる内部磁気遮蔽部材で、透Ｍｉ率の大き
い薄板でもってファンネル（］ｂ）の形状に沿った角錐
台形状に形成され、前端の周縁部（８ａ）が、フレーム
（５）の電子銃（２）側に向いた対向辺（５ｂ）に溶接
などによって固着されている。

なお、フレーム（５）を構成する枠材の断面形状を５字
形にしたのは、側壁部（５ａ）の管軸方向の長さを短く
して必要な機械的強度を持たせるためであって、例えば
、特公昭６０−３１０６３号公報に、フレーム（５）の
側壁部（５ａ）をパネル（ＩＣ）のスカート部の端面よ
り外に出る長さにすると、カラー陰極線管の製造工程中
に、シャドウマスク構体（２０）が損傷を受けるので、
これを防止するため、フレームを構成する枠材の断面形
状を５字形にして、シャドウマスク構体（２０）をパネ
ル（ＩＣ）のスカート部内に納めることが開示されてい
る。

（９）は電子銃（２ンから発射される電子ビームで、図
示していない偏向手段によって一点鎖線で示した範囲内
を偏向走査され、シャドウマスク（４）の電子ビーム通
過孔（６）を通った電子ビーム（９）が蛍光面に射突し
て蛍光体を選択的に発光させる。このとき、カラー陰極
線管が地磁気などの環境磁界内にあると、電子ビーム（
９）の飛行軌道が曲げられる。内部磁気遮蔽部材（８）
はこの環境磁界の影響を排除するためのもので、内部磁
気遮蔽部材（８）で覆われた管内は環境磁界が遮蔽され
て弱められるので、電子ビーム（９）の軌道の曲がりが
少なくなり、電子ビーム（９）の蛍光面（３）への入射
位置のずれが小さくなって色ずれの発生が少なくなる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、シャドウマスク（４）自体が環境磁界によって
磁化されるので、内部磁気遮蔽部材（＆）による磁気遮
蔽効果には限度があった。

以下、シャドウマスクの磁化による色ずれの発生を詳し
く説明する。

第１０図は環境磁界の中にシャドウマスク構体（２０）
を、磁界の方向と平行に置いた場合の磁束線（ｌＯ）の
状態を示した図である。シャドウマスク（４）およびフ
レーム（５）は鉄または鉄合金で作られており、環境磁
界によって磁化され、磁化されたシャドウマスク（４）
の電子ビーム通過孔（６）内には、第１１図に示すよう
に磁束線（ｌＯ）が存在する。

一般に、電子が進行方向に直角な−様な強さの磁界内に
入射すると、ローレンツの力を受けて円形軌道を描いて
曲がることが知られている。第１２図はこの状態を示す
図で、電子ビーム（９）の軌道と磁界分布の状態を判り
やすくするために、実際の電子ビーム（９）の曲がる方
向は紙面に対して垂直方向であるが、この図では紙面と
平行な方向として描いている。

電子が、−様な強さの長さＡの磁界内に垂直に入射し、
速度■で飛行した後の電子ビーム（９）の振れｄは、　
（１）式で与えられる。

・・・・・・・・・（１） ここに、Ｈは電子ビーム通過孔（６）内の磁界の強さ、
ｅは電子の電荷、ｍは電子の質量、Ｃは光速度である。

（１）式から、電子ビーム軌道の振れｄは、磁界の強さ
Ｈに比例し、磁界の長さ１の２乗に比例することがわか
る。そのため、電子ビーム通過孔（６）内の磁界の強さ
Ｈが大きくなると、振れｄが大きくなり、第１３図に示
すように、電子ビーム（９）の振れｄが大きくなり、蛍
光面（３）に到達した電子ビーム（９）が木来人射すべ
き蛍光体（３ａ）とは異なる位置の蛍光体（３ｂ）に射
突して色ずれを起こし、正しいカラー画像が得られない
。

また、従来の内部磁気遮蔽部材（８）は、フレーム（５
）の５字形に曲げられた対向辺（５ｂ）に溶接などによ
って固着されており、接合部の磁気抵抗が大きいため、
漏れ磁束が多くなって画面の周縁部、特に四隅で色ずれ
が大きくなる。以下、この理由を説明する。

第１４図は環境磁界内にシャドウマスク構体（２０）を
磁界の方向に対して垂直に置いた場合の磁束線（ｌＯ）
の状態を示した図で、磁束線（ｌＯ）はシャドウマスク
（４）　とフレーム（５）　に入り、それぞれの内部を
通って出ていくが、フレーム（５）の側壁辺（５ａ）に
入った磁束線は、対向辺（５ｂ）内を通ってその先端付
近から管内に出るため図に示すように、複雑な分布とな
る。したがって、この領域を通って蛍光面（３）に到達
する電子ビーム（９）は、この領域を通る際に軌道が乱
されるため蛍光面（３）上の到着点がずれ、色ずれの原
因となる。

さらに、従来のフレーム（５）　では、パネル（ＩＣ）
のスカート部の高さに制限されて側壁辺（５ａ）の長さ
が充分に取れないために磁気抵抗が大きい、すなわち、
対向辺（５ｂ）には内部磁気遮蔽部材（８）が装着され
ているが、従来例のような構造では接続部の磁気抵抗が
大きいため、磁束線（ｌＯ）は側壁辺（５ａ）から内部
磁気遮蔽部材（８）　に入らずに対向辺（５ｂ）を通っ
てその端部から出るのでフレーム（５）の側壁辺（５ａ
）の長さは、実効的に長くならない。

この結果、第１４図に示すようにシャドウマスク（４）
の周辺領域に入る磁束線（ｌＯ）が多くなり、この領域
の電子ビーム通過孔（６）内の磁界が強くなって色ずれ
が大きくなる。

このように、従来の５字形の枠材を用いたシャドウマス
ク構体（２０）では、周辺領域における内部磁界の乱れ
、および周辺領域の電子ビーム通過孔内の磁界が強くな
るため、画面の周辺領域、特に四隅における色ずれが大
きくなるという不具合があった。

この発明は上記のような不具合を解消するためになされ
たもので、地磁気などの環境磁界による画面の色ずれの
軽減、特に四隅の色ずれを軽減できるカラー陰極線管を
得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段および作用）請求項１およ
び２の発明は、断面り字形の枠材で構成されたフレーム
の側壁辺の内周面に沿って周回するように配設された帯
状の第１の磁気遮蔽部材および当該側壁辺の外周面に沿
って周回するように配設された帯状の第２の磁気遮蔽部
材のうちすくなくともいずれか一方を備えたことを特徴
とするもので、この第１、第２の磁気遮蔽部材は、環境
磁界の磁束線を誘引してシャドクマスクの周縁部に入る
磁束線を少なくし、電子ビーム通過孔内の磁界を侶＜シ
て色ずれの発生を軽減する。

また、請求項３および４の発明は、フレームの形状を、
シャドウマスクが取り付けられる側壁辺と、この側壁辺
から延在してその後端部に内部磁気遮蔽部材の前縁部が
取り付けられて内部磁気シールドの一部を形成する角錐
台形状に形成された延長辺とで構成されたことを特徴と
するもので、シャドウマスク周辺領域の環境磁界の磁束
線は、フレームに８引され、さらに内部遮蔽部材に導か
れるので、管内に放出される磁束線が少なくなり、かつ
フレームの磁気抵抗が小さくなるので、シャドウマスク
周辺領域の電子ビーム通過孔内の磁界が小さくなるので
、画面の周辺領域、特に四隅における色ずれが軽減され
る。

〔発明の実施例〕

第１図は請求項１および２の発明の一実施例の分解斜視
図、第２図はこの実施例のシャドウマスク構体（２０）
の一部拡大斜視図で、（１１）は帯状の第１の遮蔽部材
で、フレーム（５）の側壁辺（５ａ）の内周面に沿りて
周回するように配設され、側壁辺（５ａ）にスポット溶
接などによって取り付けられている。（１２）は帯状の
第２の遮蔽部材で、側壁辺（５ａ）の外周面に沿って周
回するように配設され、第１の遮蔽部材（１１）と同様
にしてフレーム（５）に取り付けられている。

この第１．第２の遮蔽部材（１１）、（１２）は、フレ
ーム（５）に近接し、かつ、磁気抵抗の大きい状態でも
フて取り付けられており、また、フレーム（５）よりも
透磁率の高い磁性材料、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金（商
品名：パーマロイ）などで形成されている。

つぎに、第１、第２の遮蔽部材（１１）　、　（１２）
の作用について説明する。

第３図は環境磁界の中にこの実施例のシャドウマスク構
体（２０）を磁界の方向と平行に置いた場合の磁束線（
１０）の状態を示す図で、外周の第２の遮蔽部材（１２
）に入った磁束線（１０）は第２の遮蔽部材（１２）を
通るが、一部が洩れ磁束となって出てフレーム（５）に
入り、さらに、フレーム（５）の洩れ磁束線（１０）が
内周の第１の遮蔽部材（１１）に入り、その内部を通っ
て再びフレーム（５）に入り、さらに、第２の遮蔽部材
（１２）を通って管体外に出る。

このとき、第１、第２の遮蔽部材（１１）　、　（１２
）は、フレーム（５）とは磁気抵抗の大きい状態で接続
されており、また、高透磁率の材料で形成されているの
で、磁束線（１０）は第１、第２の遮蔽部材（１１）　
、　（１２）　　に入り易く、大きな磁気遮蔽効果をも
っている。

このように、フレーム（５）と第１、第２のＡＷ＆部材
（１１）　、　（１２）　とは三重の磁気遮蔽の機能を
有している。そのため、シャドウマスク（４）に入る磁
束線（１０）は少なくなり、シャドウマスク（４）の磁
化が軽減される。

シャドウマスク（４）の電子ビーム通過孔（６）は直径
０．１ミリメートルないし０．２ミリメートル程度の大
きさであるため、電子ビーム通過孔（６）内の磁界強度
を直接測定することは困難であるので、同じ材料で拡大
モデルを製作して測定した結果、環境ｂｎ界強度１エル
ステッドの場合の電子ビーム通過孔（６）内の最大磁界
強度は、従来のシャドウマスク構体（２０）では６エル
ステツドであったものがこの実施例では０．９エルステ
ツドとなり、約７分の１に軽減された。

また、実際のカラー陰極線管において測定した電子ビー
ム（９）の蛍光面（３）上での位置ずれも、約７分の１
に軽減できた。

上記実施例では、フレーム（５）の内、外周に第１、第
２の遮蔽部材（１１）　、　（１２）を配設して例を示
したが、いずれか一方の遮蔽部材を配設した場合でも、
上記実施例よりも小さくなるが同様の効果が得られる。

第４図は、内側の第１の遮蔽部材（１１）のみを配設し
たシャドウマスク構体（２０）を、環境磁界内に平行に
置いた場合の磁束線の状態を示す図で、第５図は同じく
、外側の第２の遮蔽部材（１２）のみを配設したシャド
ウマスク構体（２０）を、環境Ｍｉ騨内に平行に置いた
場合の磁束線の状態を示す図で、フレーム（５）と、第
１または第２の遮蔽部材（１１）　、　（１２）とで、
それぞれ二重の磁気遮蔽の機能を有しており、電子ビー
ム（９）の蛍光面（３）上での位置ずれを、従来例に比
べると、第４図の実施例では約６分の１に、第５図の実
施例では約４分の１に、それぞれ軽減できた。

第６図は、請求項３および４の発明の一実施例の分解斜
視図で、フレーム（５）は、シャドウマスク（４）より
透磁率の高い材料で形成され、側壁部（５ａ）と、これ
につづいて角錐台形状に形成された延長辺（５ｃ）とで
構成されており、延長辺（５ｃ）の後端部には、内部磁
気遮蔽部材（８）の前端部が固着されている。

第７図はこの実施例のシャドウマスク構体（２０）を、
環境磁界に対して垂直に置いた場合の磁束線（１０）の
状態を示す図で、フレーム（５）の側壁部（５ａ）の長
さが実効的に長くなっているのと、高透磁率の材料で形
成されているため、磁気抵抗が小さくなるので、シャド
ウマスク（４）の周辺領域の磁束線は側壁部（５ａ）に
入り、延長辺（５ｃ）を通って内部遮蔽部材（８）に流
れるので、シャドウマスク（４）に入る磁束線（１０）
が減少するとともに、従来例のようなシャドウマスク（
４）の周辺領域内の磁界の乱れが生じない、したがって
、電子ビーム通過孔（６）内の磁界も弱くなり、電子ビ
ーム（９）の振れも少なくなるので、画面周辺部の色ず
れ、特に四隅の色ずれが軽減される。

なお、延長辺（５ｃ）はパネル（１ｃ）のスカート部よ
り突出するが、製造工程の機械化および自動化によって
、前述の特公昭６０−３１０６３号公報に指摘されてい
る問題点は生じない。

（発明の効果） 請求項１および２の発明によれば、フレーム（５）　の
内周に沿って周回するように配設された帯状の第１の遮
蔽部材（１１）および外周に沿って周回するように配設
された帯状の第２の遮蔽部材（１２）のうち、少なくと
もいずれか一方を備え、シャドウマスク（４）の周縁部
分を三重または二重に磁気遮蔽するようにしたので、環
境磁界によるシャドウマスク（４）の磁化が軽減でき、
電子ビーム通過孔（６）内の磁界が弱められるので、電
子ビームの蛍光面に射突する位置のずれを著しく軽減で
き、色ずれの少ないカラー陰極線管が得られる効果があ
る。

また、請求項３および４の発明によれば、フレームの側
壁部につづいてファンネルに沿って延在する延長辺を形
成したので、実質的に側壁部（５ａ）の長さを長くした
のと同様となり、磁気遮蔽効果が増大してシャドウマス
クの磁化が軽減できるとともに、従来例のようなシャド
ウマスク周辺領域内の磁界の乱れが生じないので、電子
ビームの蛍光面に射突する位置のずれを著しく軽減でき
、色ずれの少ないカラー陰極線管が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１および２の発明の一実施例によるカラ
ー陰極線管の分解斜視図、第２図はこの実施例のシャド
ウマスク構体の一部拡大斜視図、第３図はこの実施例の
シャドウマスク構体を環境磁界に対して平行に置いた場
合の磁束線の状態を示す図、第４図および第５図はそれ
ぞれこの発明の他の実施例のシャドウマスク構体を環境
磁界に対して平行に置いた場合の磁束線の状態を示す図
、第６図は請求項３および４の発明の一実施例の分解斜
視図、第７図はこの実施例のシャドウマスク構体を環境
磁界に対して垂直に置いた場合の磁束線の状態を示す図
、第８図は従来のカラー陰極線管概略構造を示す断面図
、第９図はシャドウマスクの一部拡大正面図、第１０図
は従来のシャドウマスク構体を環境磁界の向ぎに対して
平行に置いた場合の磁束線の状態を示す図、第１１図は
従来のシャドウマスク構体の電子ビーム通過孔付近の磁
束線の分布状態を示す図、第１２図は第１１図の刈−列
線矢視断面における磁束線の分布と電子ビームの振れを
示す断面図、第１３図は電子ビームの軌道の変化状態を
示す概略断面図、第１４図は従来の内部磁気シールド部
材を備えたシャドウマスク構体を環境磁界の向きに対し
て垂直に置いた場合の磁束線の分布状態を示す図である
。 （１）・・・管体、　　（ｌｂ）・・・ファンネル、（
ｌｃ）・・・パネル、　（２）・・・電子銃、　（３）
・・・蛍光面、　（４）・・・シャドウマスフ、　（５
）・・・フレーム、（５ａ）・・・側壁辺、（５ｃ）・
・・延長辺、　（６）・・・電子ビーム通過孔、　（７
）・・・スプリング、　（８）・・・内部磁気遮蔽部材
、（１１）・・・第１の遮蔽部材、（１２）・・・第２
の遮蔽部材。 なお、各図中、同一符号はそれぞわ同一　または相当部
分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャドウマスクが、パネルのスカート部に沿って
   管軸方向に延在するフレームの側壁辺に取り付けられて
   いるシャドウマスク構体を備えたカラー陰極線管におい
   て、上記フレームの側壁辺の内周面に沿って周回するよ
   うに配設された帯状の第１の磁気遮蔽部材または当該側
   壁辺の外周面に沿って周回するように配設された帯状の
   第２の磁気遮蔽部材もしくは上記帯状の第１および第２
   の遮蔽部材を備えたことを特徴とするカラー陰極線管。
2. （２）請求項１において、帯状の第１および第２の磁気
   遮蔽部材が、フレームよりも透磁率の高い材料で形成さ
   れ、かつ、当該フレームに磁気抵抗の大きい状態でもっ
   て取り付けられてなることを特徴とするカラー陰極線管
   。
3. （３）シャドウマスクがフレームの側壁辺に取り付けら
   れており、かつ当該フレームの各側壁辺を延長する形で
   もってファンネル内を覆う角錐台形状に形成された内部
   磁気遮蔽部材が取り付けられているシャドウマスク構体
   を備えたカラー陰極線管において、上記フレームが側壁
   辺と、この側壁辺につづいてファンネル内に延在してフ
   ァンネル内の一部を覆う角錐台形状に形成されている延
   長辺とで構成されており、かつ、この延長辺の後端部に
   上記内部磁気遮蔽部材が磁気抵抗の小さい状態でもって
   取り付けられてなることを特徴とするカラー陰極線管。
4. （４）請求項３において、フレームがシャドウマスクよ
   りも透磁率の高い材料で形成されていることを特徴とす
   るシャドウマスク方式カラー陰極線管。