JPH07335138A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】架張型のシャドウマスク構体におけるシャドウ
マスク孔とスプリング穴の相対位置の変化を無くし、蛍
光面とシャドウマスクとの間隔を一定に保持する。 【構成】互いに相対向する一対のバー3a,3bの両端部に
固定されて、当該一対のバー間の間隔を一定に保持する
ための一対のアーム2a,2bとからなるマスクフレーム５
を有し、一対のバー間に多数の孔を形成したシャドウマ
スク４を張力をかけて固定保持したシャドウマスク構体
１を備え、アームの曲げ強度を管軸方向に強く、管軸お
よびシャドウマスクへの張力印加方向のそれぞれに直交
する方向に弱くした構造を持たせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャドウマスク型のカ
ラー陰極線管にかかり、特に、一対のバーと、この一対
のバー間に張力をかけて架張したシャドウマスクと、前
記一対のバーを互いに並行に保持する一対のアームとか
ら構成されたシャドウマスク構体を備えたカラー陰極線
管に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在実用化されているカラー陰極線管
は、一般にシャドウマスク型と呼ばれるものが主流であ
る。

【０００３】シャドウマスクは真空外囲器内において、
電子銃から所定の間隔をもって発射された複数（通常は
３本）の電子ビームのそれぞれがシャドウマスクに形成
した電子ビーム通過孔で一致して交差した後、再び分離
してパネル内面に区分して形成された赤，緑，青の蛍光
体のそれぞれに分担してランディングさせるための色選
択機能を持つものである。

【０００４】図７はこの種のカラー陰極線管の一例を説
明する断面模式図であって、１はシャドウマスク構体、
２はアーム、３はバー、４はシャドウマスク、５はマス
クフレーム、１０はパネル部、１１はネック部、１２は
ファンネル部、１３は電子銃、１４は偏向ヨーク、１５
は蛍光面である。

【０００５】同図において、パネル部１０とネック部１
１およびパネル部とネック部とを連接するファンネル１
２により真空外囲器が構成され、パネル部内面には３色
（赤，緑，青）の蛍光体を塗り分けた蛍光面１５が形成
されており、ネック部１１内には３本の電子ビームを発
射する電子銃１３が収納されている。

【０００６】また、ネック１１とファンネル１２の遷移
領域には、偏向ヨーク１４が外装されている。

【０００７】電子銃１３から発射された３本の電子ビー
ムＲ，Ｇ，Ｂは偏向ヨーク１４の発生する水平と垂直の
偏向磁界で偏向され、シャドウマスク構体１を構成する
シャドウマスク４の穴を通して蛍光面１５にランディン
グし、当該蛍光面上に画像を形成する。

【０００８】シャドウマスク構体１は、一対のバー３と
このバーを所定間隔に保持する一対のアーム２とからな
るマスクフレーム５と、このマスクフレーム５の上記一
対のバー間に張力をかけて架張したシャドウマスク４と
からなる。

【０００９】シャドウマスクは、一般に、鉄または膨張
係数の小さな鉄・ニッケル合金の薄い板に丸い穴、ある
いは長方形の穴、若しくは画像表示面の垂直方向にわた
って連続する長い穴を多数形成したものである。

【００１０】以下、上記丸い穴をもつシャドウマスクを
ドット型シャドウマスク、長方形の穴をもつシャドウマ
スクをスロット型シャドウマスク、画像表示面の垂直方
向にわたって連続する長い穴をもつものをグリル型シャ
ドウマスクと称する。

【００１１】なお、スロット型シャドウマスクは、グリ
ル型シャドウマスクの並列するグリルの所々に、主とし
て機械的な強度を向上させるためにグリルとグリルの間
を繋ぐブリッジがある構造と考えることもできる。

【００１２】一方、パネル内面に形成された赤，緑，青
の蛍光体は、ドット型シャドウマスクの場合は丸いドッ
ト型、スロット型やグリル型シャドウマスクの場合は画
像表示面の垂直方向に不連続な、あるいは連続するスト
ライプ型とするのが一般的である。

【００１３】シャドウマスクは鉄あるいは鉄・ニッケル
の薄い板で作られているので、撓んだり、捩れたりして
形状が定まらない。

【００１４】そのため、シャドウマスクを球面に成型
し、厚い鉄板などで作ったフレームに溶接したり、シリ
ンドリカルな面やフラットな面にして張力をかけ、クロ
ーム鋼などで作ったフレームに溶接する等して保持する
のが一般的である。

【００１５】この種のフレームは剛体と見做せるほどの
構造物であり、このフレームにステンレス条の一端に穴
や凹部を形成し、その他端をフレームに溶接してスプリ
ングとし、この穴をパネル部のスカート部内壁に植立し
たピンに嵌合して保持している。ピンの数は、通常は３
個〜４個である。

【００１６】前記したように、シャドウマスクにドッ
ト、スロットあるいはスリット等の電子ビーム通過用の
孔は電子ビームの進路を規制するので、パネル部内面に
区分して塗布形成された赤，緑，青の３色の蛍光体と上
記スプリングの穴の相対的な位置関係が変化すると、電
子ビームは所定の蛍光体にランディングしなくなる。そ
の結果、パネルに再生される画像に色ずれが発生し、画
像品質を著しく低下させる。

【００１７】したがって、シャドウマスクの孔とパネル
内面との位置関係を一定に保つ必要がある。

【００１８】パネル部はガラスで作られており、パネル
部のスカート部内壁に植立されるピンの位置が変化する
ことはまず無いので、シャドウマスクの孔とパネル内面
に区分されて塗布された赤，緑，青の３色の蛍光体との
位置関係のずれはシャドウマスクの孔とスプリングの穴
の位置との相対的は変化とみてよい。

【００１９】前記したように、架張型のシャドウマスク
においては、当該シャドウマスクは通常、薄い鉄板で作
られており、比較的膨張係数の小さなクローム鋼のフレ
ームに張力をかけて保持されている。

【００２０】したがって、上記シャドウマスクの孔とパ
ネル内面に区分して塗布された赤，緑，青の３色の蛍光
体との位置関係のずれはシャドウマスクの変形として発
生することは少なく、フレームの変形として発生するこ
とが多い。

【００２１】このことに注目して、従来、フレームの形
状に関する提案が特公昭６１−３１３５８号に開示され
ている。

【００２２】上記従来の提案は、一対のバー間に架張し
たグリル型シャドウマスク構体の上記一対のバーを一対
のコ字条のバーで保持し、そのバーとの溶接点と溶接角
度を規定してシャドウマスクの孔と蛍光面との距離の変
化を小さくしようとするものである。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の提案におい
ては、シャドウマスクを架張保持する一対のバーを一定
の間隔に橋絡保持するための一対のアームを上記バーに
溶接する際に、その溶接位置と角度とを厳密に選定する
必要があり、また、溶接作業も単純なものではなく、作
業能率の点でも問題を有するものであった。

【００２４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、シャドウマスク型カラー陰極線管、特にストラ
イプ型の蛍光面を備えたグリル型あるいはスロット型シ
ャドウマスクに好適な架張型のシャドウマスク構体にお
けるシャドウマスク孔とスプリング穴の相対位置関係の
変化を無くし、蛍光面とシャドウマスクとの間隔を一定
に保持するようにしたカラー陰極線管を提供することに
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、互いに相対向する一対のバーと、この一
対のバーの両端部に固定されて、当該一対のバー間の間
隔を一定に保持するための一対のアームとからなるマス
クフレームを有し、上記一対のバー間に多数の孔を形成
したシャドウマスクを張力をかけて固定保持したシャド
ウマスク構体を備えたカラー陰極線管において、前記ア
ームの曲げ強度（断面２次モーメント）を管軸方向に強
く、管軸およびシャドウマスクへの張力印加方向のそれ
ぞれに直交する方向に弱くした構造を持たせたことを特
徴とする。

【００２６】すなわち、請求項１に記載の第１の発明
は、蛍光面を有するパネル部、電子銃を収容するネック
部、およびパネル部とネック部とを連接するファンネル
部とからなる真空外囲器と、前記ネック部内に管軸方向
に沿って収容した電子銃からの複数電子ビームを前記パ
ネル部内部に懸架したシャドウマスク構体を通して前記
蛍光面上に射突させることにより画像を表示するカラー
陰極線管において、前記シャドウマスク構体が、一対の
フレームと、この一対のフレーム間に張力をかけて架張
したシャドウマスクと、前記一対のフレームを互いに並
行に橋絡保持する一対のアームとから構成され、前記ア
ームの断面２次モーメントが管軸方向に強く、前記シャ
ドウマスクの架張方向と直交する方向に弱く設定したこ
とを特徴とする。

【００２７】また、請求項２に記載の第２の発明は、前
記アームが、その断面が管軸方向に長辺を有する長方形
の直線状部材であることを特徴とする。

【００２８】さらに、請求項３に記載の第３の発明は、
前記アームの断面が管軸方向に長辺を有する略ゝ楕円形
の直線状部材であることを特徴とする。

【００２９】

【作用】上記請求項１に記載の構成において、フレーム
に固定するシャドウマスクに張力を印加するために、当
該シャドウマスクをバーに溶接する際に、フレームを構
成する一対のバーを互いに近接する方向に圧縮させ、ア
ームを変形させる。

【００３０】このとき、アームの断面２次モーメントが
管軸方向に強く、前記シャドウマスクの架張方向と直交
する方向に弱くなるように設定されていることで、アー
ムの変形は管軸およびシャドウマスクへの張力印加方向
のそれぞれに直交する方向に大きく変形し、管軸方向へ
の変形量は極めて少なくなる。

【００３１】これにより、カラー陰極線管の動作時にお
ける温度上昇に伴うシャドウマスク構体に固定した懸架
スプリングとパネル内壁に植立したピンとの相対移動は
管軸方向に殆ど発生せず、したがって、シャドウマスク
の孔と蛍光体との間の間隔に変化が生じさせることが無
くなる。

【００３２】なお、上記一対のアームは、その断面が管
軸方向に長辺を有する長方形、あるいは管軸方向に長軸
を有する楕円形とした直線状部材とするのが望ましく、
また、上記アームを構成する直線状部材が長手方向に空
洞を有するものとしてもよいものであるが、本発明は、
当該アームの断面２次モーメント（曲げ応力）が管軸方
向に強く、前記シャドウマスクの架張方向と直交する方
向に弱くなるような構造であれば、これに限るものでは
ない。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００３４】図１は本発明によるカラー陰極線管の第１
実施例を説明するためのシャドウマスク構体の斜視図で
あって、１はシャドウマスク構体、２ａ，２ｂは一対の
アーム、３ａ，３ｂは一対のバー、４はスロット型シャ
ドウマスク、５はマスクフレーム、６，６ａ（図示せ
ず），７，７ａ（図示せず）は短辺側懸架スプリング、
８，８ａ（図示せず）は長辺側懸架スプリングである。

【００３５】同図において、シャドウマスク構体１はマ
スクフレーム５とシャドウマスク４および懸架スプリン
グ６，６ａ，７，７ａ，８，８ａとから構成され、マス
クフレーム５は一対の並行配置されたバー３ａ，３ｂ
と、これらのバー３ａ，３ｂの各両端に橋絡して固定さ
れた一対のアーム２ａ，２ｂとからなる。

【００３６】Ｘ方向に配置される一対のバー３ａ，３ｂ
はマスクフレーム５の長辺を構成し、Ｙ方向に配置され
る一対のアーム２ａ，２ｂは同じく短辺を構成する。そ
して、短辺側のアーム２ａ，２ｂには、その各両端近傍
に一対の懸架スプリング６，７が、また長辺側のバー３
ａ，３ｂの略ゝ中央部には長辺側懸架スプリング８が固
定されている。

【００３７】これら各懸架スプリング６，６ａ，７，７
ａ，８，８ａに形成された穴６−１，６ａ−１，７−
１，７ａ−１，８−１，８ａ−１は、パネル部の内壁に
植立されたピン（図示せず）に嵌合してシャドウマスク
構体をパネル部内の所定位置に懸架支持している。

【００３８】この構成において、マスクフレーム５を構
成する一対のアーム２ａ，２ｂは、その断面が長方形と
され、長辺が管軸（Ｚ方向）と並行な方向で一対のバー
３ａ，３ｂの各両端部に溶接固定されている。

【００３９】したがって、このアーム２ａ，２ｂの断面
２次モーメントは、管軸方向（Ｘ方向）に強く、管軸と
直交する面内におけるシャドウマスクの架張力印加方向
（Ｘ方向）に弱くなり、シャドウマスク構体の温度膨張
等の影響で当該シャドウマスクと蛍光面との間の間隔が
変動することがなく、したがって、シャドウマスク孔と
各蛍光体との間の相対位置に変化が生じない。

【００４０】図２は本発明によるカラー陰極線管に用い
るシャドウマスク構体を構成するマスクフレームの圧縮
前の状態を示す説明図であって、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【００４１】また、図３は本発明によるカラー陰極線管
に用いるシャドウマスク構体を構成するマスクフレーム
の圧縮後の状態を示す説明図であって、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図である。

【００４２】図２の（ａ）に示したように、シャドウマ
スク構体を構成するマスクフレーム５は、シャドウマス
クを架張する前には、予め一対のバー３ａ，３ｂの中央
部がＹ方向に若干膨出した形状で、その両端を一対のア
ーム２ａ，２ｂで溶接により固定される。なお、このと
き、一対のアーム２ａ，２ｂは同図（ｂ）に示したよう
に、直線状となっている。

【００４３】これに対し、シャドウマスクを架張する際
には、図３に示したように、一対のバー３ａ，３ｂを互
いに近接する方向に圧縮し、この状態でシャドウマスク
を溶接し、溶接後に上記圧縮を解除することでシャドウ
マスクにＹ方向の張力を印加する。

【００４４】上記一対のバー３ａ，３ｂの圧縮により、
一対のアーム２ａ，２ｂには、同図（ｂ）に示したよう
に、Ｘ方向の蛍光面側（図中、右方向）に中央部を中心
として膨出するような力（曲げモーメント：断面２次モ
ーメント）が働く。

【００４５】しかし、本実施例では、一対のアーム２
ａ，２ｂを図１に示したようにその断面の長辺が蛍光面
方向（管軸方向：Ｚ方向）に並行に配置した長方形とし
たことにより、Ｚ方向の断面２次モーメントが大きく、
Ｘ方向の断面２次モーメントが小さくなるため、上記の
ようなＸ方向の膨出は殆ど生じない。

【００４６】図４は本発明によるカラー陰極線管の第２
実施例を説明するためのシャドウマスク構体の斜視図で
あって、前記第１実施例がスロット型シャドウマスクを
用いたカラー陰極線管に本発明を適用したものであるの
に対し、本実施例はグリル型シャドウマスクを用いたカ
ラー陰極線管に適用した例を説明するものである。

【００４７】同図において、４’はグリル型シャドウマ
スク、図１と同一符号は同一部分に対応する。

【００４８】この実施例においても、前記実施例と同様
に、アーム２ａ，２ｂの断面２次モーメントは、管軸方
向（Ｚ方向）に強く、管軸と直交する面内におけるシャ
ドウマスクの架張力印加方向（Ｘ方向）に弱くなり、シ
ャドウマスク構体の温度膨張等の影響で当該シャドウマ
スクと蛍光面との間の間隔が変動することがなく、した
がって、シャドウマスク孔と各蛍光体との間の相対位置
に変化が生じない。

【００４９】図５は本発明によるカラー陰極線管の第３
実施例を説明するためのシャドウマスク構体の斜視図で
あって、８’は短辺側懸架スプリング、前記実施例と同
一符号は同一部分に対応する。

【００５０】同図に示したシャドウマスク構体は、短辺
を構成するアーム２ａ，２ｂに取り付ける懸架スプリン
グを、長辺と同様に、その中央部近傍に固定した各辺に
１個宛としたものである。

【００５１】この実施例においても、前記各実施例と同
様に、アーム２ａ，２ｂの断面２次モーメントは、管軸
方向（Ｚ方向）に強く、管軸と直交する面内におけるシ
ャドウマスクの架張力印加方向（Ｘ方向）に弱くなり、
シャドウマスク構体の温度膨張等の影響で当該シャドウ
マスクと蛍光面との間の間隔が変動することがなく、し
たがって、シャドウマスク孔と各蛍光体との間の相対位
置に変化が生じない。図６は本発明によるカラー陰極線
管の第４実施例を説明するためのシャドウマスク構体の
斜視図であって、前記各実施例と同一符号は同一部分に
対応する。

【００５２】同図に示したシャドウマスク構体１は、マ
スクフレーム５を構成する一対のアーム２ａ’，２ｂ’
を断面楕円形の直線状部材としたものである。

【００５３】このアーム２ａ’，２ｂ’は、長軸方向が
管軸と並行な方向（Ｚ方向）に配置されてなる。

【００５４】この実施例においても、前記各実施例と同
様に、アーム２ａ’，２ｂ’の断面２次モーメントは、
管軸方向（Ｚ方向）に強く、管軸と直交する面内におけ
るシャドウマスクの架張力印加方向（Ｘ方向）に弱くな
り、シャドウマスク構体の温度膨張等の影響で当該シャ
ドウマスクと蛍光面との間の間隔が変動することがな
く、したがって、シャドウマスク孔と各蛍光体との間の
相対位置に変化が生じない。

【００５５】以上説明した本発明のシャドウマスク構体
を備えたカラー陰極線管を動作させたとき、シャドウマ
スクは電子ビームの射突によって熱膨張し、そのアーム
はシャドウマスク架張前の状態に戻る方向に変形する。
このとき、当該アームの断面２次モーメントが上記のよ
うに設定されていることで、懸架スプリングの穴を支点
として支持されたシャドウマスク構体は管軸方向に偏位
することがなく、したがって、シャドウマスクの孔と蛍
光体との位置関係にずれを生じさせることがないため、
高品質の画像表示を維持できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
架張型のシャドウマスク構体におけるシャドウマスク孔
とスプリング穴の相対位置関係の変化を無くし、蛍光面
とシャドウマスクとの間隔を一定に保持することができ
る。

【００５７】したがって、カラー陰極線管の動作時にお
ける温度上昇に伴うシャドウマスク構体に固定した懸架
スプリングとパネル内壁に植立したピンとの相対移動は
管軸方向に殆ど発生せず、したがって、シャドウマスク
の孔と蛍光体との間の間隔に変化が生じさせることが無
くなり、常に高品質の画像表示を可能としたカラー陰極
線管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管の第１実施例を説
明するためのシャドウマスク構体の斜視図である。

【図２】本発明によるカラー陰極線管に用いるシャドウ
マスク構体を構成するマスクフレームの圧縮前の状態を
示す説明図である。

【図３】本発明によるカラー陰極線管に用いるシャドウ
マスク構体を構成するマスクフレームの圧縮後の状態を
示す説明図である。

【図４】本発明によるカラー陰極線管の第２実施例を説
明するためのシャドウマスク構体の斜視図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管の第３実施例を説
明するためのシャドウマスク構体の斜視図である。

【図６】本発明によるカラー陰極線管の第４実施例を説
明するためのシャドウマスク構体の斜視図である。

【図７】本発明によるカラー陰極線管の第５実施例を説
明するためのシャドウマスク構体の斜視図である。

【符号の説明】

１ シャドウマスク構体 ２ａ，２ｂ 一対のアーム ３ａ，３ｂ 一対のバー ４ スロット型シャドウマスク ４’ グリル型シャドウマスク構体 ５ マスクフレーム ６，７ 短辺側懸架スプリング ８ 長辺側懸架スプリング １０ パネル部 １１ ネック部 １２ ファンネル部 １３ 電子銃 １４ 偏向ヨーク １５ 蛍光面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木島 勇一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 川▲さき▼ 浩 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光面を有するパネル部、電子銃を収容す
   るネック部、およびパネル部とネック部とを連接するフ
   ァンネル部とからなる真空外囲器と、前記ネック部内に
   管軸方向に沿って収容した電子銃からの複数電子ビーム
   を前記パネル部内部に懸架したシャドウマスク構体を通
   して前記蛍光面上に射突させることにより画像を表示す
   るカラー陰極線管において、 前記シャドウマスク構体が、一対のバーと、この一対の
   バー間に張力をかけて架張したシャドウマスクと、前記
   一対のバーを互いに並行に橋絡保持する一対のアームと
   から構成され、 前記アームの断面２次モーメントが管軸方向に強く、前
   記シャドウマスクの架張方向と直交する方向に弱く設定
   したことを特徴とするカラー陰極線管。
2. 【請求項２】請求項１において、前記アームの断面が管
   軸方向に長辺を有する長方形の直線状部材であることを
   特徴とするカラー陰極線管。
3. 【請求項３】請求項１において、前記アームの断面が管
   軸方向に長辺を有する略ゝ楕円形の直線状部材であるこ
   とを特徴とするカラー陰極線管。