JPH10334821A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱膨張によってシャドウマスク構体が回転す
ることによって生ずる色純度劣化を防止することを目的
とする。 【解決手段】 高輝度表示させた場合、熱膨張によって
シャドウマスク構体は右回転３０を生じる。一方、シャ
ドウマスク７とマスクフレーム８と間の辺上の固着点の
位置を水平軸１３及び垂直軸１４から左回転方向にずら
しているため、シャドウマスクとフレームの固着部２０
を基準とした場合、その左右でフレームの熱膨張に差が
生じるようになる。その結果、マスクフレーム８に対し
てシャドウマスク７が左回転３１をするようになる。よ
って、２つの回転が相殺し、熱膨張によるシャドウマス
ク構体の回転による色純度劣化を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー受像管のシ
ャドウマスク及びマスクフレームに係り、特に熱膨張に
よる色純度劣化を防止するための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管は、図１に示すように、内
面に蛍光面１が形成されたパネル２と、このパネル２に
連接するファンネル３からなる外囲器を有し、パネル２
の内面に形成された蛍光面１は赤、緑、青にそれぞれ発
光する複数の蛍光体層よりなる。また、ファンネル３の
ネック部４には発光色に対応した複数の電子ビーム６
Ｂ，６Ｇ，６Ｒを放出する電子銃５が配置され、蛍光体
層を励起している。さらに、電子銃５と蛍光面１の間の
パネル２内側には色機能を有するシャドウマスク７が配
置され、電子銃５から放出された電子ビーム６Ｂ，６
Ｇ，６Ｒを整形して特定の色の蛍光体層にビームスポッ
トを投影している。このシャドウマスク７は、その周辺
をマスクフレーム８によって支持され、さらにマスクフ
レーム８に弾性支持体９を取り付けてなるシャドウマス
ク構体の形でパネル２内壁に植設されたパネルピン１０
に装着されている。さらに、ファンネルの外側には、電
子ビームを偏向する磁界を発生する偏向ヨーク１１が装
着されている。

【０００３】このようなカラー受像管の内、コンピュー
ターディスプレーのようなモニター用として利用される
カラー受像管の場合、シャドウマスクには従来から使用
されている鉄材に変えてアンバーのような低熱膨張材を
用いており、一例として、シャドウマスクの熱膨張係数
を１．５×１０^-6／℃、マスクフレームの熱膨張係数を
１２×１０^-6／℃、弾性支持体の熱膨張係数を１７×１
０^-6／℃としたものがある。

【０００４】上記構造のカラー受像管を動作させた場
合、電子銃より放出された電子ビームの約８０％はシャ
ドウマスクによって遮断吸収され、電子ビームの運動エ
ネルギーは熱エネルギーに変換されてシャドウマスクを
支持するマスクフレーム及び弾性支持体をも加熱する。
特にカラー受像管を高輝度で使用した場合、低熱膨張材
であるアンバー材からなるシャドウマスクについては熱
変形を比較的小さく抑えることができるが、マスクフレ
ームや弾性支持体の熱膨張は著しく、シャドウマスクに
より整形された電子ビームスポットと蛍光面の所定の蛍
光体層との相対的位置関係にずれ（ランディングずれ）
が生じ、色純度劣化が発生する。

【０００５】一般的にマスクフレームの熱膨張による色
純度劣化は、マスクフレームの外形拡大によってシャド
ウマスクが画面外方向に引っ張られるようになり、電子
ビームスポットが画面外周方向に移動する変化となる。
また、矩形枠状マスクフレームの辺部に弾性支持体を設
けた構造において、弾性支持体が作用して生じる色純度
劣化は、電子ビームスポットが画面回転方向に移動する
変化となる。これは、マスクフレームと弾性支持体の熱
膨張係数の相違や、帯状構造の弾性支持体がマスクフレ
ームの熱膨張により圧縮された場合に受ける力により発
生する。

【０００６】上記マスクフレームと弾性支持体の熱膨張
の内、マスクフレームの熱膨張によってビームスポット
が画面外周方向に移動する色純度劣化は、使用される高
輝度状態を想定してカラー受像管の出荷調整の段階で電
子ビームを予め画面内周方向に調整することで、色純度
劣化を抑えることが可能である。しかし、高輝度時の弾
性支持体の作用による色純度劣化は、出荷調整におい
て、カラー受像管の構造上電子ビームの回転方向の調整
ができないため、回転方向の色純度劣化を予め調整して
抑えることができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
カラー受像管では、高輝度使用時において弾性支持体が
作用して生ずる電子ビームスポットが回転方向に移動す
る色純度劣化を容易に抑制することは困難である。

【０００８】そこで、本発明は、このような高輝度使用
時において弾性支持体が作用して生ずる電子ビームスポ
ットが回転方向に移動する色純度劣化を容易に抑制でき
る構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、パネル内面に形成され、管軸を通る水平
軸と垂直軸とを有する略矩形状の蛍光面と、上記蛍光面
に対向して配置され、管軸を通る水平軸と垂直軸とを有
し、水平軸に平行な長辺と垂直軸に平行な短辺とを有す
る略矩形状のシャドウマスクと、上記シャドウマスクの
長辺及び短辺にそれぞれ平行な長側壁及び短側壁を有す
る略矩形枠状のマスクフレームと、上記マスクフレーム
の長側壁及び短側壁に配置された弾性支持体と、を具備
するカラー受像管を改良したものである。

【００１０】本発明は、マスクの長辺及び短辺とマスク
フレームの長側壁及び短側壁との間の固着部の少なくと
も１つが、上記水平軸又は垂直軸から離軸していること
を特徴とする。

【００１１】また、シャドウマスクの長辺及び短辺とマ
スクフレームの長側壁及び短側壁との間の固着部が、マ
スクフレームの熱膨脹によってシャドウマスクがマスク
フレームに対して上記回転とは逆方向に回転する位置と
なっており、上記パネルに対するマスクフレームの回転
量と、マスクフレームに対するシャドウマスクの回転量
とが略同じであることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、シャドウマスクとマスク
フレームの熱膨率に差があり、マスクフレームの熱膨張
率が大きい子とを特徴賭している。

【００１３】従来のカラー受像管では、シャドウマスク
の長辺及び短辺とマスクフレームの長側壁及び短側壁と
の間の固着部の位置が管軸を通る水平軸、垂直軸の２つ
の軸上であったが、本発明ではこれらの軸に対して回転
方向にずらした位置となっている。このように固着部の
位置を水平軸、垂直軸（すなわち、マスクフレームで考
えれば長辺及び短辺の中心）からずらすことにより、固
着部を中心とする両側の辺の長さが異なることになり、
その結果熱膨張による変形量も異なる。一方、シャドウ
マスクはマスクフレームに比べて熱膨張係数が小さいの
で、シャドウマスクの固着部を中心としてマスクフレー
ムは回転するように変形する。この回転向きを、弾性支
持体の作用によるビームスポットの回転を相殺する向き
とすることによって、色純度劣化を抑制することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。

【００１５】図１は本発明によるカラー受像管の内部構
造を簡単に説明するための図である。本実施形態のカラ
ー受像管は、内面に蛍光面１が形成されたパネル２と、
このパネル２に連接するファンネル３からなる外囲器を
有している。パネル内面に形成された蛍光面１は赤、
緑、青にそれぞれ発光する複数の蛍光体層とその間を埋
める光吸収層よりなる。また、ファンネル３のネック部
４には発光色に対応した複数の電子ビームを放出する電
子銃５が配置され、電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒにより
蛍光体層を励起している。さらに、電子銃５と蛍光面１
の間のパネル２内側には、色選別機能を有するシャドウ
マスク７が配置され、電子銃５から放出された電子ビー
ム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを整形して特定の色の蛍光面にビー
ムスポットを投影している。このシャドウマスク７は、
周辺をマスクフレーム８によって支持され、さらにマス
クフレーム８に弾性支持体９を取り付けてなるシャドウ
マスク構体の形でパネル内壁に植設されたパネルピン１
０に装着されている。さらに、ファンネルの外側には、
電子ビームを偏向する磁界を発生する偏向ヨーク１１が
装着されている。

【００１６】図２に示すように、シャドウマスク構体１
２は、シャドウマスク７、マスクフレーム８及び弾性支
持体９にて構成されている。シャドウマスク７は、管軸
Ｚと一致する中心Ｃを通る水平軸１３と垂直軸１４とを
有し多数の開孔が形成された略矩形状の有孔部及び有孔
部の周辺の無孔部とからなる曲面部１５と、この曲面部
周縁から折り曲げられて水平軸に平行な長辺１６ａと垂
直軸に平行な短辺１６ｂとを有する略矩形枠状のスカー
ト部１６とからなる。また、マスクフレーム８は、水平
軸に平行な長側壁１７ａと垂直軸に平行な短側壁１７ｂ
とを有する略矩形枠状となっており、長側壁１７ａ及び
短側壁１７ｂには弾性支持体９が固着されている。弾性
支持体９は、帯板状部材を曲折成形した形状となってお
り、パネル内壁に植設されたパネルピン１０が嵌合する
孔が設けられた係合部１８ａと、マスクフレーム８に固
着される固着部１８ｂと、係合部と固着部との間の傾斜
部１８ｃとを有している。なお、この弾性支持体１８自
体をバイメタルとしたり、バイメタル部材と組み合わせ
たりしてもよい。ここで、シャドウマスク、マスクフレ
ーム及び弾性支持体の熱膨張係数は、それぞれ１．５×
１０^-6／℃、１２×１０^-6／℃、１７×１０^-6／℃であ
る。

【００１７】弾性支持体１８のマスクフレーム８へ固着
は、熱膨脹による各弾性支持体の作用が同一の回転方向
となるようになっており、この実施形態では図２（ａ）
及び図３に示すように、マスクフレーム８に対して右回
転方向に固着されている。さらに、マスクフレーム８と
シャドウマスクの長辺及び短辺１６ａ，１６ｂとの固着
部（溶接点）２０ａ，２０ｂ２０ｃ，２０ｄは、図２
（ｂ）及び図３中に×印で示すように、水平軸及び垂直
軸に対して左回り方向にずれている。その結果、水平軸
１３に対して固着部２０ａと２０ｂは非対称な位置関係
となるように垂直軸１４から離れており、同様に、垂直
軸１４に対しては固着部２０ｂと２０ｄが非対称な位置
関係となるように水平軸１３から離れている。なお、対
角部の固着部２１は図２（ｃ）に示すように対角線１９
上となっている。

【００１８】次に本実施形態の作用について説明する。

【００１９】高輝度使用時、シャドウマスクの熱がマス
クフレーム、弾性支持体へと伝わり、マスクフレーム、
弾性支持体が熱膨張すると、図４に示すように、シャド
ウマスク構体１２が実線で示す状態から点線で示す状態
へと右回転３０が発生し、電子ビームスポットのランデ
ィング位置が図５に示すように実線で示す位置から破線
で示す位置へと変化する。これは、主に次の２つの原因
によるものである。第１は、図６（ａ）に示すように、
弾性支持体９とマスクフレーム８の熱膨張差によるもの
であり、マスクフレーム８の側壁部が水平又は垂直軸方
向に移動する移動量と弾性支持体が熱膨張により長さが
変化して固着点の位置が水平又は垂直軸方向に移動する
移動量との間の差に基づくものであり、主にマスクフレ
ーム８の側壁部に平行な成分となる。第２は、図６
（ｂ）に示すように、熱膨張によりマスクフレーム８外
形が大きくなることによって弾性支持体９が圧縮されて
変形することによるものであり、主にマスクフレーム側
壁部に垂直な成分となる。この２つの回転成分により、
シャドウマスク構体１２が回転する。なお、図６中で破
線は熱膨張後の状態を示している。

【００２０】一方、本実施形態では、シャドウマスクと
フレームとの辺上の固着部の位置をずらしている、具体
的には水平軸及び垂直軸から左回転方向にずらしている
ため、シャドウマスクとフレームの固着位置を基準とし
た場合、その左右でフレームの熱膨張に差が生じるよう
になる。その結果、図７に示すようにマスクフレーム８
に対してシャドウマスク７が左回転３１をするようにな
る。図８に示すように、パネルに対してマスクフレーム
が右回転３０を生じても、マスクフレーム８に対してシ
ャドウマスク７が左回転３１を生ずるので、２つの回転
が相殺し、熱膨張によるシャドウマスク構体の回転によ
る色純度劣化を抑制する。

【００２１】なお、フレームの回転方向は、図９（ａ）
及び（ｂ）に示すように弾性支持体の材質及び形状によ
り図６とは逆方向に変位し、図１０に示すように、弾性
支持体の向きが上記実施例と同じように右回り方向に配
置されていても、フレームが左回転３２し、図１１のよ
うにびーむビームスポットのランディング位置が実線で
示す状態から破線で示す状態へとずれることがある。こ
のようなときは、図１２に示すように長辺及び短辺上の
固着部の位置を右回りにずらすことによって、図１３に
示すように長辺及び短辺上の固着部の位置を右回りにず
らすことによって、図１３に示すような回転３３を与え
ることにより色純度劣化を抑制できる。

【００２２】以上の実施形態の説明において、シャドウ
マスクがフレームの外側に固着される場合について説明
したが、シャドウマスクをフレームの内側に固着する場
合であっても同様の効果があることは言うまでもない。

【００２３】さらに、本発明は高輝度使用時の動作につ
いて説明したが、同様に環境温度の変化によって引き起
こされる弾性支持体の熱膨張によるシャドウマスク構体
の回転も抑制できるので、このような場合の色純度抑制
にも効果がある。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればシ
ャドウマスクトマスクフレームの固着部の位置を変更す
るという簡単な方法にて、高輝度時又は環境温度が高温
である時におけるシャドウシャドウマスク構体の回転に
よる色純度劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はカラー受像管の構造を説明するための断
面図である。

【図２】図２は本発明の一実施形態におけるシャドウマ
スク構体を示す図であり、（ａ）斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ部分を拡大し多もので、マスクフレームの側
壁における弾性支持体及びシャドウマスクの固着部の位
置関係を示す図、（ｃ）は（ａ）のＢ部分を拡大したも
ので、マスクフレームのコーナー付近におけるシャドウ
マスクの固着位置を示す図である。

【図３】図３は図２を平面的に見た図であり、マスクフ
レーム側壁上の固着部の位置関係を説明する図である。

【図４】カラー受像管における熱膨張によるシャドウマ
スク構体の回転を説明する為の模式図である。

【図５】図４のシャドウマスク構体の回転によって生じ
る電子ビームスポットの位置ずれを説明するための模式
図である。

【図６】図４のシャドウマスク構体の回転が生じるメカ
ニズムを説明する図であって、（ａ）は弾性支持体とマ
スクフレームの熱膨張係数の相違に基づくマスクフレー
ムの移動方向、（ｂ）弾性支持体が圧縮されることによ
って生じるマスクフレームの移動方向を説明する図であ
る。

【図７】本発明の一実施形態によるマスクフレームに対
するシャドウマスクの相対的回転方向を説明する図であ
る。

【図８】本発明の一実施形態による熱膨張によって生ず
るマスクフレームのパネルに対する相対的回転方向と、
マスクフレームに対するシャドウマスクの相対的回転方
向を比較して説明する図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＡ部分を拡大して示す図である。

【図９】シャドウマスク構体の回転が生じるメカニズム
を説明する図であって、（ａ）は弾性支持体とマスクフ
レームの熱膨張係数の相違に基づくマスクフレームの移
動方向、（ｂ）弾性支持体が圧縮されることによって生
じるマスクフレームの移動方向を説明する図である。

【図１０】図９に示すようなマスクフレーム移動が生じ
た場合に起こり得るシャドウマスク構体の回転方向を説
明する図である。

【図１１】図１０のシャドウマスク構体の回転によって
生じる電子ビームスポットの位置ずれを説明するための
模式図である。

【図１２】図１０に示すようなシャドウマスク構体の回
転によって生ずるランディングずれを抑制し得るマスク
フレームとシャドウマスクとの間の固着部の位置関係を
説明する図である。

【図１３】図１２に示す固着部の関係によって生ずるマ
スクフレームに対するシャドウマスクの相対的回転方向
を説明する図である。

【符号の説明】

２…パネル ５…電子銃 ７…シャドウマスク ８…マスクフレーム ９…弾性支持体 １２…シャドウマスク構体 １３…水平軸 １４…垂直軸 １６ａ…長辺 １６ｂ…短辺 １７ａ…長側壁 １７ｂ…短側壁 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…固着部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネル内面に形成され、管軸を通る水平
   軸と垂直軸とを有する略矩形状の蛍光面と、 上記蛍光面に対向して配置され、管軸を通る水平軸と垂
   直軸とを有し、水平軸に平行な長辺と垂直軸に平行な短
   辺とを有する略矩形状のシャドウマスクと、 上記シャドウマスクの長辺及び短辺にそれぞれ平行な長
   側壁及び短側壁を有する略矩形枠状のマスクフレーム
   と、 上記マスクフレームの長側壁及び短側壁に配置された弾
   性支持体と、を具備するカラー受像管において、 上記シャドウマスクの長辺及び短辺とマスクフレームの
   長側壁及び短側壁との間の固着部の少なくとも１つが、
   上記水平軸又は垂直軸から離軸していることを特徴とす
   るカラー受像管。
2. 【請求項２】 パネル内面に形成され、管軸を通る水平
   軸と垂直軸とを有する略矩形状の蛍光面と、 上記蛍光面に対向して配置され、管軸を通る水平軸と垂
   直軸とを有し、水平軸に平行な長辺と垂直軸に平行な短
   辺とを有する略矩形状のシャドウマスクと、 上記シャドウマスクの長辺及び短辺にそれぞれ平行な長
   側壁及び短側壁を有する略矩形枠状のマスクフレーム
   と、 上記マスクフレームの長側壁及び短側壁に、マスクフレ
   ームの熱膨張によってマスクフレームがパネルに対して
   回転する向きに配置された弾性支持体と、を具備するカ
   ラー受像管において、 上記シャドウマスクの長辺及び短辺とマスクフレームの
   長側壁及び短側壁との間の固着部が、マスクフレームの
   熱膨脹によってシャドウマスクがマスクフレームに対し
   て上記回転とは逆方向に回転する位置となっており、上
   記パネルに対するマスクフレームの回転量と、マスクフ
   レームに対するシャドウマスクの回転量とが略同じであ
   ることを特徴とするカラー受像管。
3. 【請求項３】 シャドウマスクの熱膨張率に比べマスク
   フレームの熱膨脹率が大きいことを特徴とする請求項１
   又は２記載のカラー受像管。
4. 【請求項４】 シャドウマスクが、中心を通る水平軸と
   垂直軸とを有し多数の開孔が形成された略矩形状の有孔
   部と、この有孔部の周辺の無孔部からなる曲面部と、曲
   面部周縁を形成する長辺及び短辺を有し、長辺および短
   辺は上記周縁で折り曲げられることによって略矩形枠状
   のスカート部とを形成していることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか一つに記載のカラー受像管。
5. 【請求項５】 前記固着部が水平軸又は垂直軸の少なく
   とも一軸に対して非対称となる方向に他方の軸から離れ
   ていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
   載のカラー受像管。
6. 【請求項６】 前記固着部が管軸を中心として同一回転
   方向にずれていることを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれかに記載のカラー受像管。