JPH0757644A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シャドウマスクの熱膨張による電子ビーム通過
孔と当該蛍光体モザイクとの位置関係のずれを補正す
る。 【構成】シャドウマスク構体７の支持アーム１０ａ，１
１ｂに支持アームの材質の熱膨脹係数とは異なる熱膨脹
係数の材質のマスク寸法補正部材１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄを固定してバイメタル構造を構成し、シャド
ウマスクが動作中に熱膨張した場合、このバイメタル構
造による支持アーム１０ａ，１０ｂの湾曲を利用してシ
ャドウマスク８を蛍光面方向に一定量移動させる。

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
ラー陰極線管に係り、特に電子ビームの射突に起因する
シャドウマスクの熱膨張による電子ビーム通過孔の移動
で電子ビームと蛍光体との位置ずれを無くしたカラー陰
極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在広く普及しているカラー陰極線管
は、所謂シャドウマスク型カラー陰極線管である。この
種のカラー陰極線管に備えるシャドウマスクは、電子銃
から発射された３本の電子ビームをパネル内面に区分し
て塗布された赤、緑、青の３色の蛍光体モザイクのそれ
ぞれに分担して射突するように各電子ビームの進路を選
択制御することにある。

【０００３】シャドウマスクは、一般に鉄または熱膨張
係数の小さい鉄・ニッケル合金の薄い板に丸形あるいは
長方形、もしくはすだれ形電子ビーム通過孔を有し、パ
ネル内面には、このシャドウマスクの電子ビーム通過孔
形状に対応した形状で蛍光体モザイクが上記のように区
分されて形成される。

【０００４】そして、丸形の電子ビーム通過孔を持つシ
ャドウマスクをドット型シャドウマスク、長方形の電子
ビーム通過孔を持つシャドウマスクをスロット型シャド
ウマスク、すだれ形電子ビーム通過孔を持つシャドウマ
スクをグリル型シャドウマスクと称することにする。

【０００５】一般に、ドット型シャドウマスクとスロッ
ト型シャドウマスクは球面状に成形されることが多く、
グリル型シャドウマスクはグリルに張力をかけてシリン
ドリカル形状に保持される。

【０００６】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にグリルを繋ぐブリッジが
有る構造と考えることも出来る。スロット型シャドウマ
スクをグリル型シャドウマスクと同様にグリルの長手方
向に張力を掛けてシリンドリカル面形状に保持すること
も提案されている。

【０００７】この種のカラー陰極線管に関する従来技術
を開示したものとしては、例えば特開昭６２−１３３６
４５号公報、特開昭５９−１６７９３６、実開昭４８−
７６８５７号公報などを挙げることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】シャドウマスクは陰極
線管の動作中に電子ビームの衝突によって温度が上がっ
て熱膨張し、その電子ビーム通過孔と蛍光体モザイクと
の位置関係がずれてしまい所定の発色が出来ないという
問題がある。

【０００９】近年の陰極線管は高精細度表示の要求が強
まっており、画像表示の精度が上がるにつれ、シャドウ
マスクの熱膨張に起因する当該電子ビーム通過孔の変位
による蛍光面上での電子ビームのランディング位置のず
れを高度に抑制する必要性がますます強くなってきた。

【００１０】図４は本発明を適用するカラー陰極線管の
構造を説明する概略断面図であって、１はパネル、２は
ファンネル、３はネック、４は電子銃、５は偏向コイ
ル、６は蛍光面、７はシャドウマスク構体、８はスロッ
ト型のシャドウマスク、９ａ，９ｂはマスク溶接バー、
１０ａ，１０ｂは支持アーム、１３ａ、１３ｂはスプリ
ング懸架装置、ｒ，ｇ，ｂは赤，緑，青の電子ビームで
ある。

【００１１】図５は図４に示した本発明を適用するカラ
ー陰極線管の要部拡大断面図であって、図４と同一部分
には同一符号を付し、６ｂは蛍光体モザイク、８ａはシ
ャドウマスクの電子ビーム通過孔である。なお、３本の
電子ビームｒ，ｇ，ｂを総体的にＢで示す。

【００１２】図４，図５において、カラー陰極線管の動
作中はシャドウマスク７の内面、図５では下面、に電子
ビームＢが全面にわたって入射している。その内の一部
がシャドウマスクの電子ビーム通過孔８ａを通りぬけて
所定の蛍光体モザイク６ｂに射突してこの蛍光体を発光
させる。

【００１３】このとき、電子ビームのＢの衝突によって
シャドウマスク８の温度が上がり熱膨張を起こす。熱膨
張によって大きくなったシャドウマスク７は管軸を中心
として放射状、図５では右方向、に変位する。この変位
はシャドウマスクの周辺ほど大きい。

【００１４】こうなると、シャドウマスクの電子ビーム
通過孔８ａを通りぬけた電子ビームＢはもはや当該する
蛍光体モザイク６ｂには当たらなくなる。

【００１５】これを補正するためには、シャドウマスク
８を蛍光面６の方向、図５では上方向、に移動させれば
良い。

【００１６】この補正量は図５に破線で示すようにシャ
ドウマスク８の電子ビーム通過孔８ａが電子ビームＢの
進行方向に動くようにシャドウマスク８を管軸の方向に
移動させればよい。

【００１７】シャドウマスクの熱膨張による電子ビーム
通過孔と蛍光体モザイクとの位置関係のずれは、カラー
陰極線管の管軸を中心に、管軸に垂直な方向に放射状に
発生する。一方、電子ビームも管軸付近に設置された電
子銃から放射され、偏向コイルによって管軸から放射状
に偏向される。

【００１８】従って、シャドウマスクの位置を管軸に沿
った方向に一定量移動することによって、シャドウマス
クの熱膨張による電子ビーム通過孔と当該蛍光体モザイ
クとの位置関係のずれを補正することが可能である。

【００１９】本発明の目的は、シャドウマスクの熱膨張
による電子ビーム通過孔と当該蛍光体モザイクとの位置
関係のずれを補正する機構を備えたカラー陰極線管を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、蛍光体モザイクを内面に形成したパネ
ルと、電子銃を収容するネックと、パネルとネックを連
接するファンネルとからなる真空外囲器を備え、上記パ
ネル内に懸架されたシャドウマスク構体を少なくとも有
するカラー陰極線管において、前記シャドウマスク構体
は、フレームと、前記フレームに張架されたシャドウマ
スクとから構成され、前記フレームは前記シャドウマス
クを溶接する一対のマスク溶接バーと、前記一対のマス
ク溶接バーに橋絡して一定の間隔で支持する一対の支持
アームとから構成され、前記支持アームにこの支持アー
ムの材質と異なる熱膨張係数を有して前記支持アームと
前記マスク寸法補正部材とでバイメタル構造を構成し、
電子ビームの射突による前記バイメタル構造の変形が前
記マスク溶接バーに架張したシャドウマスクを前記蛍光
面方向に移動させる構成としたことを特徴とする。

【００２１】上記シャドウマスクは、平行する一対の端
部をフレームに架張したスロット型シャドウマスクある
いはグリル型シャドウマスク若しくはドット型シャドウ
マスクから構成され、上記フレームは上記スロット型シ
ャドウマスクあるいはグリル型シャドウマスク若しくは
ドット型シャドウマスクの一対の平行する端部を溶接す
る一対のマスク溶接バーと上記マスク溶接バーに橋絡固
定して一定の間隔で支持する支持アームから構成され、
前記支持アームにこの支持アームの材質と異なる熱膨張
係数を有して前記支持アームと前記マスク寸法補正部材
とでバイメタル構造を構成し、電子ビームの射突により
熱膨張したシャドウマスクを蛍光面方向に移動させて電
子ビームと蛍光体モザイクの位置関係を維持させる。

【００２２】

【作用】上記構成にしたことにより、シャドウマスクが
動作中に熱膨張した場合、シャドウマスクを架張したフ
レームの支持アームが温度上昇と共に湾曲して、シャド
ウマスクを張架したマスク溶接バーを管軸に沿った方向
に、かつ蛍光面に近ずくようにシャドウマスクを一定量
移動させる。

【００２３】これにより、シャドウマスクの熱膨張によ
る電子ビーム通過孔と当該蛍光体モザイクとの位置関係
のずれが補正される。

【００２４】

【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。

【００２５】図１は本発明によるカラー陰極線管の１実
施例を説明するためのシャドウマスク構体を電子銃側か
らみた斜視図であって、７はシャドウマスク構体、８は
グリル型のシャドウマスク、９ａ，９ｂはマスク溶接バ
ー、１０ａ，１０ｂは支持アーム、１１ａ，１１ｂ，１
１ｃ，１１ｄはマスク寸法補正部材、１３ａ，１３ｂ，
１３ｃ，１３ｄはスプリング懸架装置である。

【００２６】同図において、シャドウマスク構体７は一
対の略コ字状をなす支持アーム１０ａ，１０ｂに固定し
た一対のマスク溶接バー９ａ，９ｂにシャドウマスク８
のグリル延長方向両端を溶接固定してなり、一対の支持
アーム１０ａ，１０ｂで上記一対のマスク溶接バー９
ａ，９ｂを所定の間隔で保持すると共に、シャドウマス
ク８に所定の張力を印加するように構成されている。

【００２７】このカラー陰極線管のパネル１は一方向
（垂直方向）にフラットで、これと直交する他方向（水
平方向）に若干の凸状の湾曲をもち、上記マスク溶接バ
ー９ａ，９ｂは、上記水平方向に湾曲に略々倣った形状
に湾曲している。したがって、シャドウマスク８は上記
マスク溶接バー９ａ，９ｂの湾曲と同様の水平方向湾曲
をもつように固定される。

【００２８】一対の支持アーム１０ａ，１０ｂは上記マ
スク溶接バー９ａ，９ｂのそれぞれのベッセル点にコ字
状の量端部を溶接等で固定するのが好適であり、シャド
ウマスクに印加された張力を均一に保持する。

【００２９】一対の支持アーム１０ａ，１０ｂのコ字状
角部付近にはパネルの内壁にシャドウマスク構体７を支
持するためのスプリング懸架装置１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄが溶接されており、これらのスプリング懸架
装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄでシャドウマスク
構体７を構成するシャドウマスクの電子ビーム通過孔
（ここではスロット）を通過した電子ビームとパネル内
面に形成した各蛍光体モザイクとの一致をとるように懸
架される。

【００３０】そして、一対の支持アーム１０ａ，１０ｂ
のコ字状の前記マスク溶接バーと同一方向に延在する部
分の電子銃側に支持アーム１０ａ，１０ｂの熱膨張係数
より大きな熱膨張係数を有する材質からなるマスク寸法
補正部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが溶接等で固
定される。

【００３１】このマスク寸法補正部材１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ，１１ｄは熱により伸縮する金属系板体からな
り、支持アーム１０ａ，１０ｂとでバイメタル構造を形
成する。

【００３２】カラー陰極線管の動作中に、シャドウマス
ク８に電子ビームが射突して温度上昇が起こると、マス
ク寸法補正部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが熱膨
張で支持アーム１０ａ，１０ｂよりも大きく伸びる。し
たがって、支持アーム１０ａ，１０ｂのコ字状開放端部
はマスク溶接バー９ａ，９ｂ側凸となるように湾曲し、
マスク溶接バー９ａ，９ｂは蛍光面方向に押し出すよう
に移動される。

【００３３】この移動は、シャドウマスク８が管軸と直
交する放射方向に拡大することにより生じる電子ビーム
通過孔と蛍光体モザイクとの位置ずれを無くすように作
用し、色ずれが生じることがない。

【００３４】なお、上記実施例はスロット型シャドウマ
スクに本発明を適用したものとして説明したが、グリル
型シャドウマスクやドット型シャドウマスクにも同様に
適用して同様の効果を得ることができるものである。

【００３５】図１に示したシャドウマスク構体７の具体
的構成方法を説明すれば、次の通りである。

【００３６】このシャドウマスク構体７は、その平面形
状における上下方向（垂直方向）サイズは３００ｍｍ、
左右（水平方向）サイズは４００ｍｍであり、シャドウ
マスク８は板厚が０．０２５ｍｍの鉄板に幅０．０７５
ｍｍ、長さ０．９ｍｍの長方形の穴（スロット）を、そ
の上下方向ピッチ１．０ｍｍ、水平方向ピッチ０．３ｍ
ｍで上下方向に２８０ｍｍ、左右方向に３８０ｍｍにわ
たって設けて構成されている。

【００３７】言い替えれば、幅０．２２５ｍｍ、長さ２
８０ｍｍのグリルが厚さ０．０２５ｍｍ，幅０．１ｍ
ｍ、ピッチ１．０ｍｍのブリッジで連結されてなり、隣
接するグリルで半ピッチずつずれ、１本おきには横方向
で同じ位置にブリッジが有る構成とされている。

【００３８】そして、グリルの４本おきに１列宛ブリッ
ジの無い電子ビーム通過孔が設けられ、このブリッジの
無い電子ビーム通過孔の上下方向（垂直方向）の長さは
２８０ｍｍ、左右方向（水平方向）の幅０．０７５ｍｍ
で上から下まで連続している。マスク溶接バー９ａ，９
ｂは１３クローム鋼で形成され、その断面の厚さは３．
５ｍｍ，一辺の長さが８ｍｍのＬ字状部材からなり、こ
のマスク溶接バー９ａ，９ｂを同材質の８ｍｍ角のコ字
状支持アーム１０ａ，１０ｂで平行に支えてフレームを
構成している。なお、１３クローム鋼の熱膨張係数は
０．００００１１である。

【００３９】マスク寸法補正部材１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄは長さ六十ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ２ｍｍのイ
ンバール材で構成され、支持アーム１０ａ，１０ｂのコ
字状開放端の各２箇所に溶接される。このマスク寸法補
正部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを構成するイン
バール材の熱膨張係数は０．０００００１である。

【００４０】したがって、１３クローム鋼で構成される
支持アーム１０ａ，１０ｂとで支持アーム１０ａ，１０
ｂのコ字状開放端が熱膨張でマスク溶接バー９ａ，９ｂ
側に凸となるように湾曲するバイメタル構造が構成され
ることになる。

【００４１】図２は本発明の作用を説明するための本発
明に係るシャドウマスク構体をマスク溶接バー側からみ
た側面図であって、図１と同一部分には同一符号を付し
ている。

【００４２】同図に示したように、支持アーム１０ａ，
１０ｂ（１０ｃ，１０ｄ）との間に固定したマスク寸法
補正部材１１ｂ，１１ｃは、熱により伸び、支持アーム
１０ａ，１０ｂは図中の点線Ｂで示したように湾曲し、
その結果マスク溶接バー９ａ，９ｂが蛍光面方向に移動
し、スプリング懸架装置１３ｂ，１３ｃとシャドウマス
ク平面との間の距離Ｌが大きくなってＬ’となる。

【００４３】スプリング懸架装置１３ｂ，１３ｃはパネ
ルの内壁に埋設されたスタッドに固定されているため、
シャドウマスク８は蛍光面方向に破線Ａで示したように
移動することになる。

【００４４】これにより、マスク溶接バーに溶接された
シャドウマスク８は蛍光面側に移動し、電子ビーム通過
孔と蛍光体モザイクとの位置ずれが無くなり、色ずれが
生じることがない。

【００４５】図３は本発明によるカラー陰極線管の他の
実施例を説明するためのシャドウマスク構体を電子銃側
からみた斜視図であって、図１と同一部分には同一符号
を付し、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはマスク寸法
補正部材である。

【００４６】同図において、マスク寸法補正部材１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは支持アーム１０ａ，１０
ｂのコ字状開放端の前記マスク溶接側に溶接固定され
る。

【００４７】上記マスク寸法補正部材１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ，１２ｄは高膨張ステンレス材からなり、その熱
膨張係数は０．００００４で、熱膨張係数が０．０００
０１１である１３クローム鋼からなる支持アーム１０
ａ，１０ｂより大きく熱膨張する。したがって、マスク
寸法補正部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと支持ア
ーム１０ａ，１０ｂとでバイメタル構造を構成し、温度
上昇に従って前記図２と同様に支持アーム１０ａ，１０
ｂが変形する。

【００４８】この変形により、マスク溶接バーに溶接さ
れたシャドウマスク８は蛍光面側に移動する。これによ
り、電子ビーム通過孔と蛍光体モザイクとの位置ずれが
無くなり、色ずれが生じることがない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シャドウマスクが動作中に熱膨張した場合、マスク寸法
補正部材と支持アームとで構成されるバイメタル構造に
よってシャドウマスクを張架したマスク溶接バーが管軸
に沿った方向に、かつ蛍光面に近ずくようにシャドウマ
スクを一定量移動する。

【００５０】これにより、シャドウマスクの熱膨張によ
る電子ビーム通過孔と当該蛍光体モザイクとの位置関係
のずれが補正される。

【００５１】このように、本発明によれば、シャドウマ
スクの熱膨張による電子ビーム通過孔と当該蛍光体モザ
イクとの位置関係のずれを補正し、高精細度表示の可能
なカラー陰極線管を提供出来る。

【００５２】なお、マスク寸法補正部材の形状，構造お
よびその設置位置、スプリング懸架装置の形状，構造お
よびその設置位置は上記実施例に示した構成に限るもの
ではなく、本発明の効果を得ることができるものであれ
ば、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能であるこ
とは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管の１実施例を説明
するためのシャドウマスク構体を電子銃側からみた斜視
図である。

【図２】本発明の作用について説明するための本発明に
係るシャドウマスク構体をマスク溶接バー側からみた側
面図である。

【図３】本発明によるカラー陰極線管の他の実施例を説
明するためのシャドウマスク構体を電子銃側からみた斜
視図である。

【図４】本発明は本発明を適用するカラー陰極線管の構
造を説明する概略断面図である。

【図５】図４に示した本発明を適用する係るカラー陰極
線管の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ パネル ２ ファンネル ３ ネック ４ 電子銃 ５ 偏向コイル ６ 蛍光面 ６ａ 蛍光体モザイク ７ シャドウマスク構体 ８ シャドウマスク ８ａ 電子ビーム通過孔 ９ａ，９ｂ マスク溶接バー １０ａ，１０ｂ 支持アーム １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ マスク寸法補正部材 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ スプリング懸架装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光体モザイクを内面に形成したパネル
   と、電子銃を収容するネックと、パネルとネックを連接
   するファンネルとからなる真空外囲器を備え、上記パネ
   ル内に懸架されたシャドウマスク構体を少なくとも有す
   るカラー陰極線管において、 前記シャドウマスク構体は、フレームと、前記フレーム
   に張架されたシャドウマスクとから構成され、前記フレ
   ームは前記シャドウマスクを溶接する一対のマスク溶接
   バーと、前記一対のマスク溶接バーに橋絡して一定の間
   隔で支持する一対の支持アームとから構成され、前記支
   持アームにこの支持アームの材質と異なる熱膨張係数を
   有して前記支持アームと前記マスク寸法補正部材とでバ
   イメタル構造を構成し、電子ビームの射突による前記バ
   イメタル構造の変形が前記マスク溶接バーに架張したシ
   ャドウマスクを前記蛍光面方向に移動させる構成とした
   ことを特徴とするカラー陰極線管。