JPH0676762A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 実質的に矩形状の有効面10の内面が曲面から
なるパネル12を有し、このパネルの内面にシャドウマス
クに対向して蛍光体スクリーンが形成されてなるカラー
受像管において、そのパネルの有効面の中心から同一距
離における短軸方向のパネルの肉厚と対角軸方向のパネ
ルの肉厚との差が同一距離における対角軸方向のパネル
の肉厚と長軸方向のパネルの肉厚との差よりも少なくと
も有効面の中心から長軸方向端部までの距離の１／２以
上の領域において小さした。 【効果】 シャドウマスクの局部的な熱変形に起因する
色純度の劣化を有効に補正することができる。

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、特にシャドウマスクの熱変形に起因
する画像の劣化を防止するパネルをもつカラー受像管に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にシャドウマスク型カラー受像管
は、曲面からなる実質的に矩形状の有効面の外周部にス
カート部が設けられたパネルと、このパネルのスカート
部に接合された漏斗状のファンネルとからなる外囲器を
有し、そのパネルの有効面の内面に、青、緑、赤に発光
する３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーンが形成さ
れ、この蛍光体スクリーンに対向して、その内側に多数
の電子ビーム通過孔の形成されたマスク本体が曲面から
なるシャドウマスクが配置されている。一方、ファンネ
ルのネック内に３電子ビームを放出する電子銃が配設さ
れている。そしてこの電子銃から放出される３電子ビー
ムをファンネルの外側に装着された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上記蛍光
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。

【０００３】このカラー受像管において、蛍光体スクリ
ーン上に色純度の良好なカラー画像を表示するために
は、シャドウマスクの各電子ビーム通過孔を通って蛍光
体スクリーンに入射する３電子ビームが、それぞれ対応
する３色蛍光体層に正しくランディングするように、３
色蛍光体層とシャドウマスクとを所定の整合関係に正し
く配置することが必要である。そのためには、特にパネ
ル内面とシャドウマスクとの間隔（ｑ値）を設計値どお
りに設定することが重要である。

【０００４】しかし、３色蛍光体層とシャドウマスクと
を所定の整合関係に配置しても、なおカラー受像管は、
シャドウマスクの熱変形のために色純度の劣化をおこ
す。すなわち、一般にシャドウマスクは、電子ビーム通
過孔の占める面積がマスク本体全体の１／３以下であ
り、電子ビームの大部分は、シャドウマスクに衝突し
て、これを加熱する。そして鉄を主成分とする低炭素鋼
板からなる通常のマスク本体では、その加熱により熱膨
張し、いわゆる蛍光体スクリーン方向に膨出するドーミ
ングをおこす。その結果、上記ｑ値が変化し、３色蛍光
体層に対する電子ビームのランディング位置が変化して
色純度の劣化をおこす。

【０００５】このシャドウマスクの熱膨張による３色蛍
光体層に対する電子ビームのランディング位置の変化
（ミスランディング）は、蛍光体スクリーン上に描かれ
る画像パターンおよび画像パターンの継続時間などによ
り異なる。

【０００６】すなわち、蛍光体スクリーン上に長時間画
像を描くと、この場合、シャドウマスクは、多数の電子
ビーム通過孔の形成されたマスク本体ばかりでなく、こ
のマスク本体の周辺部に取付けられた熱容量の大きいマ
スクフレームまで加熱される。しかしこのような加熱に
より生ずるミスランディングは、特公昭４４−３５４７
号公報に示されているように、シャドウマスクを支持す
る弾性支持体をバイメタルを介してマスクフレームに取
付けることにより有効に補正することができる。一方、
短時間におこるミスランディングとして、局部的に高輝
度の画像を描いた場合におこる局部的なミスランディン
グがあるが、このような局部的に高輝度の画像を描いた
場合におこる局部的なミスランディングは、上記バイメ
タルによる補正手段では補正することはできない。

【０００７】すなわち、図１０に示すように、蛍光体ス
クリーン１上に大電流ビーム２により局部的に高輝度の
画像が描かれると、その大電流ビーム２の衝突により、
破線で示したようにマスク本体３に局部的なドーミング
が生ずる。このドーミング部分４では、電子ビーム通過
孔５は６a から６b の位置に変化し、電子ビーム２が６
a の位置にある電子ビーム通過孔５を通って３色蛍光体
層７に正しくランディングする場合、６b の位置に変化
した電子ビーム通過孔を通る電子ビーム２は、３色蛍光
体層6 に正しくランディングしなくなる。しかしこのよ
うな局部的なドーミングによるミスランディングは、バ
イメタルによる補正手段では補正することはできない。

【０００８】上記短時間におこるミスランディングにつ
いて、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、信号発
生器により矩形枠パターン９を発生させ、かつその矩形
枠パターン９の形状、大きさ、位置を変えてミスランデ
ィングとの関係を調べた結果、同（ａ）に示したよう
に、蛍光体スクリーン１のほぼ全面にわたり、大電流ビ
ームパターン１０a を描くようにした場合に生ずるミス
ランディングは、比較的小さい。しかし同（ｂ）に示し
たように、縦方向に細長い大電流ビームパターン１０b
を描くと、この大電流ビームパターン１０b が蛍光体ス
クリーン１の水平方向（Ｘ軸方向）の周辺部からやや中
央部よりに偏在させた場合に、ミスランディングが最も
大きくなることが判明している。

【０００９】この大電流ビームパターン１０a ，１０b
とミスランディングとの関係は、つぎのように説明する
ことができる。

【００１０】すなわち、一般にテレビ受像機は、受像管
の平均陽極電流である一定値を越えないように設計され
ているので、図１１（ａ）に示した大電流ビームパター
ン１０a のように大きなパターンでは、図１１（ｂ）に
示した大電流ビームパターン１０b のように小さいパタ
ーンの場合よりも、シャドウマスクの単位面積当りに流
込む電流が小さい。したがってシャドウマスクの温度上
昇は小さい。また図１１（ｂ）に示した大電流ビームパ
ターン１０b のように小さなパターンでも、これが蛍光
体スクリーン１の中央部にある場合は、シャドウマスク
が熱変形をおこしても、ミスランディングは生じにくい
が、蛍光体スクリーン１の中央部から水平方向の周辺部
になるにつれて、シャドウマスクの熱変形がミスランデ
ィングとして画面上に現れる度合いが大きくなる。しか
し蛍光体スクリーン１の水平方向周辺近くでは、マスク
本体の周辺部にマスクフレームが取付けられているた
め、変形は小さくなる。結局、水平方向の周辺部よりも
やや中央部側において、ミスランディングが最大とな
る。

【００１１】特に最近のカラー受像管は、パネルの有効
面が平坦化したＦＳ（Flat Square）管が主流になって
おり、このようなカラー受像管では、そのパネルの有効
面に対応して、マスク本体も平坦化している。そのた
め、このようなカラー受像管では、シャドウマスクの熱
変形によるミスランディングも増大する。

【００１２】このパネルの有効面が平坦化したカラー受
像管のミスランディングをシャドウマスクの形状により
補正するものが、特開昭６１−１６３５３９号公報、特
開昭６１−８８４２７号公報などに開示されている。し
かし有効面が平坦化したパネルに対して、シャドウマス
クの形状を変えるだけでは、十分に補正することはでき
ない。

【００１３】これに対して、特開昭６４−１７３６０号
公報、特開平１−１５４４４３号公報などには、シャド
ウマスクとともに、パネルの有効面の形状を変えて、補
正するものが示されている。しかしこのような補正をお
こなっても、最近開発されつつあるカラー受像管のよう
に、パネル外面から映込みが自然に見える違和感のない
有効面がほぼ球面からなるパネルをもつカラー受像管に
対しては、十分な補正は得られない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、シャド
ウマスク型カラー受像管は、シャドウマスクの電子ビー
ム通過孔の占める面積が小さく、電子銃から放出される
電子ビームの大部分がシャドウマスクに衝突して加熱
し、その結果生ずる熱膨張により、３色蛍光体層に対す
る電子ビームのランディング位置が変化して色純度の劣
化をおこす。

【００１５】このシャドウマスクの熱膨張による３色蛍
光体層に対する電子ビームのランディング位置の変化の
うち、マスク本体ばかりでなく、その周辺部に取付けら
れたマスクフレームまで加熱されて生ずるミスランディ
ングについては、シャドウマスクを支持する弾性支持体
をバイメタルを介してマスクフレームに取付けることに
より、有効に補正することができる。しかし局部的に高
輝度の画像を描いた場合に生ずる局部的なミスランディ
ングについては、上記バイメタルによる補正手段では、
補正することができない。なおこの局部的なミスランデ
ィングは、蛍光体スクリーンの周辺部よりも、やや中央
部側において最大となる。

【００１６】特に最近のカラー受像管のようにパネルの
有効面が平坦化したＦＳ管では、そのパネルの有効面に
対応して、マスク本体も平坦化しているため、シャドウ
マスクの熱変形によるミスランディングも増大する。従
来よりこのパネルの有効面が平坦化したカラー受像管の
ミスランディングをシャドウマスクの形状により補正す
るものが知られているが、有効面が平坦化したパネルに
対してシャドウマスクの形状を変えるだけでは、十分な
補正は得られない。さらにシャドウマスクとともに、パ
ネルの有効面の形状を変えて補正するものも知られてい
る。しかしこのようにパネルとシャドウマスクの形状を
変えて補正をおこなっても、最近開発されつつあるカラ
ー受像管のように、パネル外面から映込みが自然に見え
る違和感のない有効面がほぼ球面からなるパネルをもつ
カラー受像管に対しては、十分な補正は得られない。

【００１７】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、パネル外面から映込みが自然に見えるよう
に有効面が違和感のないほぼ球面からなるパネルをもつ
カラー受像管についても、シャドウマスクやパネルの構
造を大幅に変更することなく、シャドウマスクの局部的
な熱変形による色純度の劣化を有効に補正できるカラー
受像管を得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面
の内面が曲面からなるパネルを有し、このパネルの内面
にシャドウマスクに対向して蛍光体スクリーンが形成さ
れてなるカラー受像管において、そのパネルの有効面の
中心から同一距離における短軸方向のパネルの肉厚と対
角軸方向のパネルの肉厚との差が同一距離における対角
軸方向のパネルの肉厚と長軸方向のパネルの肉厚との差
よりも少なくとも有効面の中心から長軸方向端部までの
距離の１／２以上の領域において小さした。

【００１９】

【作用】上記のように、パネルの有効面の中心から同一
距離における短軸方向のパネルの肉厚と対角軸方向のパ
ネルの肉厚との差が同一距離における対角軸方向のパネ
ルの肉厚と長軸方向のパネルの肉厚との差よりも少なく
とも有効面の中心から長軸方向端部までの距離の１／２
以上の領域において小さくすると、シャドウマスクの局
部的な熱変形の大きい長軸方向中間部におけるパネル内
面の短軸に平行な断面の曲率半径を小さくして、パネル
の有効面全域にわたり、パネル内面とシャドウマスクと
の間隔をほぼ一定にすることができ、パネル外面から映
込みが自然に見える違和感のないほぼ球面からなる平坦
な有効面を有するパネルに対しても、シャドウマスクの
局部的な熱変形に起因する色純度の劣化を有効に補正す
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２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面１
０の周辺部にスカート部１１の設けられたパネル１２
と、このパネル１２のスカート部１１に一体に接合され
た漏斗状のファンネル１３とからなる外囲器を有する。
そのパネル12の有効面１０の外面は、外面から映込みが
自然に見える違和感のない後述する所定曲率の球面状を
なし、内面もまた後述する所定曲率の非球面状の凹面を
なす。そしてこのパネル１２の有効面１０の内面に、
青、緑、赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光体スク
リーン１４が形成されている。図３に示すように、その
３色蛍光体層１５B ，１５G ，１５R は、それぞれパネ
ル１２の有効面１０の中心を通る短軸（Ｙ軸）方向を長
手方向として長軸（Ｘ軸）方向に並列したストライプか
らなる。またこの蛍光体スクリーン１４に対向して、パ
ネル１２の内側に実質的に矩形状のシャドウマスク１６
が配置されている。このシャドウマスク１６は、多数の
電子ビーム通過孔の形成された所定曲率のマスク本体１
７と、このマスク本体１７の周辺部に取付けられたマス
クフレーム１８とからなり、パネル１２のスカート部１
１の内面に取付けられたスタッドピン１９と、マスクフ
レーム１８に取付けられてこのスタッドピン１９に係止
する弾性支持体２０とにより支持されている。一方、フ
ァンネル１３のネック２１内に、同一水平面上を通る一
列配置の３電子ビーム２２B ，２２G ，２２R を放出す
る電子銃２３がが配設されている。

【００２２】そして、上記電子銃２３から放出される３
電子ビーム２２B ，２２G ，２２Rを、ファンネル１３
の外側に装着された偏向ヨーク２４の発生する磁界によ
り偏向し、シャドウマスク１６を介して、上記蛍光体ス
クリーン１４を水平、垂直走査することにより、有効面
１０にカラー画像を表示する構造に形成されている。

【００２３】上記パネル１２の有効面１０の外面は、曲
率半径の異なる２つの球面の組合わせからなり、図１に
示すように、パネル１２の中心軸すなわち有効面１０の
中心軸（管軸と一致）をＺ軸、パネル１２の有効面１０
の中心付近の曲率半径をＲ1、パネル１２の周辺部の曲
率半径をＲ2 、周辺部の球面のパネル１２の有効面１０
の中心からの距離をＳとすると、

【数１】 の場合、

【数２】 となり、

【数３】 の場合、

【数４】 となり、ｒ_f は、

【数５】 となる。そのの一例について示すと、 Ｒ ＝１６０７mm Ｒ ＝１４１７mm Ｓ＝１７．９mm である。

【００２４】一方、有効面１０の内面は、下記数６で表
される形状に形成されている。

【数６】 なお、Ａ_4i+jは係数であり、座標の中心（Ｘ＝０、Ｙ＝
０）である有効領域の中心では、 Ｚ＝０ であるため、 Ａ₀ ＝０ であり、Ａ₁ 〜Ａ₁₅は、それぞれ表１に示す値となる。

【表１】

【００２５】一例として、図４に有効面の長軸（Ｘ軸）
に沿った外面および内面の形状を、図５に有効面の短軸
（Ｙ軸）に沿った外面および内面の形状を、図６に有効
面の対角軸（Ｄ軸）に沿った外面および内面の形状を、
それぞれ実線２６X ，２６Y，２６D を外面形状、破線
２７X ，２７Y ，２７D を内面形状として示す。

【００２６】パネル１２の有効面１０を上記のように構
成すると、その有効面１０は、図７に示す肉厚分布にな
る。すなわち、長軸上の肉厚分布は曲線２８X 、短軸上
の肉厚分布は曲線２８Y 、対角軸（Ｄ軸）上の肉厚分布
は曲線２８D となる。その結果、パネル12の有効面１０
の中心Ｏから同一距離における長軸上の点Ｍ1 での肉厚
Ｈ1 と対角軸上の点Ｍ2 での肉厚Ｈ2 との差は、図８に
示す曲線２９のようになり、また短軸上の点Ｍ3 での肉
厚Ｈ3 と対角軸上の点Ｍ2 での肉厚Ｈ2 の差は、曲線３
０のようになる。つまり、パネル１２の長軸上の点Ｍ1
と同一距離における短軸上の点Ｍ3 での肉厚Ｈ3 と対角
軸上の点Ｍ2 での肉厚Ｈ2 との差は、同一距離における
対角軸上の点Ｍ2 での肉厚Ｈ2 と長軸上の点Ｍ1 での肉
厚Ｈ1 との差よりも小さく、この関係がパネル１２の有
効面１０の中心Ｏから距離の大きい領域、すなわちパネ
ル１２の有効面１０の中心Ｏから長軸方向端部までの距
離の１／２以上の領域おいて小さく、数７の関係となっ
ている。

【数７】 これに対して、従来のパネルの有効面の肉厚分布は、図
９に長軸上の肉厚分布を曲線３２X 、短軸上の肉厚分布
を曲線３２Y 、対角軸上の肉厚分布を曲線３２D で示す
ようになっており、同一距離における長軸上の肉厚と対
角軸上の肉厚との差は、同一距離における対角軸上の肉
厚と短軸上の肉厚との差よりも小さくなっている。これ
は、対角軸が短軸よりも長軸に接近しているためであ
る。しかし上記実施例に係るパネル１２の有効面１０の
肉厚分布は、このように対角軸が短軸よりも長軸に接近
していても、上記従来のパネルの有効面の肉厚分布と逆
の関係になっている。

【００２７】パネル１２の有効面１０の肉厚分布を上記
のようにすると、パネル１２の有効面１０の外面を平坦
にして、外面から映込みが自然に見える違和感のない１
つあるいは２つの球面からなる形状にしても、有効面１
０の長軸方向の中間部における内面の短軸に平行な方向
の断面（Ｙ−Ｚ平行断面）の曲率半径を従来のパネルの
それよりも小さくするこができる。その結果、シャドウ
マスク１６の同方向の曲率半径も小さくでき、シャドウ
マスク１６の局部的な熱変形が最も生じやすい長軸方向
中間部における色純度の劣化を有効に補正することがで
きる。

【００２８】一例として、２３インチ１１０度偏向管に
ついて、有効面の肉厚分布を図７に示した曲線３２X 、
３２Y 、３２D にしたことにより、それに対応して形成
されるシャドウマスクの熱変形によるミスランディング
を約１５％改善することができた。

【００２９】なお、有効面の肉厚分布を図７に示した曲
線３２X 、３２Y 、３２D のようにしても、パネルの強
度は、ほとんど変わらない。

【００３０】

【発明の効果】パネルの実質的に矩形状の有効面の中心
から同一距離における短軸方向のパネルの肉厚と対角軸
方向のパネルの肉厚との差が同一距離における対角軸方
向のパネルの肉厚と長軸方向のパネルの肉厚との差より
も少なくとも有効面の中心から長軸方向端部までの距離
の１／２以上の領域において小さくすると、パネルやシ
ャドウマスクの形状を大幅に変更することなく、その曲
面形状を部分的に変更するのみで、パネル外面から映込
みが自然に見える違和感のないほぼ球面からなる平坦な
パネルに対しても、シャドウマスクの局部的な熱変形に
起因する色純度の劣化を有効に補正することができる。

【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
ルの有効面の形状を説明するための図である。

【図２】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３】上記パネルの有効面に形成される蛍光体スクリ
ーンの説明図である。

【図４】上記パネルの有効面の長軸に沿った外面および
内面の形状を示す図である。

【図５】上記パネルの有効面の短軸に沿った外面および
内面の形状を示す図である。

【図６】上記パネルの有効面の対角軸に沿った外面およ
び内面の形状を示す図である。

【図７】上記パネルの有効面の長軸、対角軸、短軸上の
肉厚分布を示す図である。

【図８】上記パネルの有効面の長軸上の肉厚と対角軸上
の肉厚との差および対角軸上の肉厚と短軸上の肉厚との
差を示す図である。

【図９】従来のカラー受像管のパネルの有効面の長軸、
短軸、対角軸上の肉厚分布を示す図である。

【図１０】従来のカラー受像管のシャドウマスクの局部
的な熱変形に起因する色純度の劣化を説明するための図
である。

【図１１】図１１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ蛍光体
スクリーン上に描かれる画像パターンとミスランディン
グとの関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１０…有効面 １２…パネル １４…蛍光体スクリーン １５B ，１５G ，１５R …３色蛍光体層 １６…シャドウマスク １７…マスク本体 １８…マスクフレーム ２２B ，２２G ，２２R …３電子ビーム ２３…電子銃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に矩形状の有効面の内面が曲面か
   らなるパネルを有し、このパネルの内面にシャドウマス
   クに対向して蛍光体スクリーンが形成されてなるカラー
   受像管において、 上記パネルの有効面の中心から同一距離における短軸方
   向のパネルの肉厚と対角軸方向のパネルの肉厚との差が
   上記同一距離における上記対角軸方向のパネルの肉厚と
   長軸方向のパネルの肉厚との差よりも少なくとも上記有
   効面の中心から上記長軸方向端部までの距離の１／２以
   上の領域において小さいことを特徴とするカラー受像
   管。