JPS58111246A - マスク集束型カラ−受像管 - 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】 発明の技術分野 本発明はスクリーン面に近接対向して複数枚のマスクを
電気的に絶縁して対向させて配置し、電子ビームに対し
てマスク部或いは主にマスク部で静電レンズ糸を形成す
るマスク集束蓋カラー受儂管に関し特にそのマスク構造
に関するものである。

発明の技術的背景と問題点 一般のシャドウマスクを具備せるカラー受像管はシャド
ウマスクの存在のために電子ビームの利用率か２０％程
度と悪く、スクリーン面の輝度が制限されてしまう。従
って輝度向上のための最も効果的な方法は１．シャドウ
マスクの孔径を大きくして電子ビームの利用率を高めれ
ばよいが、単にシャドウマスクの孔径を大きくしただけ
では色純度の低下中解儂度の劣化を招く。そこでシャド
ウマスク通過后の電子ビームを強く集束して電子ビーム
径を小さく抑制しながらスクリーン面の螢光体に正確に
射突させねばならないという必要を生ずる。このための
手段としてマスク部又は主にマスク部において静電レン
ズを形成させる後段加速管或いはマスク集束管が古くか
ら提案されている。

このようなカラー受像管は、例えば、米ｍｓ許第３８９
２．９９５号、米ｍ特許１１１　＆９７１，１１７号、
米国特許第４、ｌｌ式５６３号、或は４Ｉ会１＠　４７
−３１２６５号会報、実公昭４５−４８１９号会報など
ｂ 後段加速管或いはマスク集束管のうちマスク１枚構成に
よるものはスクリーン買の電圧に対してマスクの電圧を
かなシ低く設定せねばならず、このため８、り部からの
２次電子が１クリ−２面に加速衝撃さ３＊の不鮮明さや
コントラストの低下をひきおこすなど実用性に欠ける問
題がある。

ま九２枚或いは３枚のマスクによって構成されているマ
スク集束管はマスクの形状や構造によ無種々のものが提
案されているが、それぞれ一長一短があシ未だ実用化に
到っていない。

この中で２枚のマスクの各アパーチャをそれぞれ同軸上
に配置した構成を有するマスク集束管では、スクリーン
面を含めたマスクアパーチャ部にできる静電レンズの集
束力が弱いためマスク間の電位差をマスク間距離に対し
かなシ大きく設定しなければならず耐圧上火Ｉな問題と
なる。これに対して、マスクアパーチャ部にできる静電
レンズを４極子レンズとし一方向の集束力を飛躍的に強
くしたものが提案されているが、この様なマスク集束管
ではマスクの構成をグリル形状としなければならず、マ
スクの機械的強度及び成形性の劣化の丸め実用性に欠け
る問題がある。

この様な欠点を改善したものとして、マスクアパーチャ
の近傍に突出部を設けるマスク集束管が実用性の高いも
のとして本発明と同一出願人によシ提案されている。こ
れは相対するマスクの面に突出部を設ける構造とするこ
とによって、マスクの機械的強度を十分保つ九ままマス
クアパーチャ間に集束力の強い４極子レンズを形成させ
るものである。

発明の目的 本発明の目的はマスクの機械的強度を十分保った１１．
マスク部において十分雇い集束力を確保し、より実用性
に富んだマスク集束型カラー受像管を提供することにあ
る。

発明の概要 本発明のマスク集東蓋カラー受像管は、複数枚のマスク
のうち少なくとも一枚のマスクＯ少くとも一方の面の各
アパーチャの周囲に突出部を設け、との突出部の為さな
水平軸方向又は垂直軸方向のアパーチャ幅の少なくとも
２５％以上とすゐことによってマスクアパーチャ部に十
分強い集束力を与え、電子ビームの透過率を向上すると
共に高輝度。

高解儂度とするものである。

発明の！ＩＩＩ膣例 以丁、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のマスク集束蓋カラー受像管の概略構成
例を示すもＯである＠　ＩＩＩ　１図に示すマスク集束
雛カラー受像管は、スクリーン面（１）をもつフェース
プレート（匂と前記フェースプレート（陽の１ＩＩＩ１
１部にファンネル（３）を介して連結され九ネック（４
）と、ｓｔｒ記ネラネツク）に内装され九電子銃（５）
と、前記ファンネル（３）からネック（４）にかけての
外壁に装着され九偏向装置（６）と、前記スクリーン（
１）に所定間隔をもって対Ｉ＆１れ九マスタ（７）と、
前記マスク（７）から前記電子銃（５）側に所定間隔を
もって対設され九マスク（８）と、前記ファンネル部（
３）、の内壁に前記ネック部（４）の一部まで一様に塗
布された導電膜（９）とから構成されている。

前記電子銃（５）よシー生した３本の電子ビーム０１α
υ輪は偏向装置（６）によシ偏向され、マスク（８）お
よびマスク（７）によって各々選択かつ集束されスクリ
ーン面（１）に到達する。

スクリーン面（１）には３本の電子ビームに対応して３
色の螢光体０がストライプ状に設けられているので、前
記電子ビームの衝撃によってそれぞれの電子ビームに応
じた螢光体部が発光する。

このとき前記螢光体部の上には電子ビーム衝撃による光
を７エー菖プレートから効率良く引き出すためＡ１によ
る薄膜（図示せず）が設けられていて、このＡＩ薄膜即
ちスクリーン面にはアノード高電圧が印加されている。

まえ、電子銃側に配置され九第１のマスク（８）にもア
ノ）−ド高電圧が印加されていて、スクリーンＮＫ配置
された第２のマスク（７）にはアノード高電圧より低い
電圧が印加されている。

前記第１のマスタ（８）と第２のマスク（７）は嬉８■
（ａ）　ｅ　ｔｂｔ　、　（Ｃ）に示す様にそれぞれア
パーチャ四と（支）の周囲に突出部（２１）、（２３）
を有しており、ヒｉとき各マスクに上記電位を印加する
と、第１のマスク（８）　ＯＩＩＩ　１１部（２１）カ
らｊｌＨ１ｖｘ／（７）ｏ突ａｉｌｉ（Ｌ！３）への電
気力線が発生して４極子レンズ系を形成する。従ってへ
気力線は相対的にビームの進行方向に自重方向の成分が
一般Ｏ円箇レンズ系の場合よｐ強くなル集束力は増大す
る。この場合第２図に示す様にＹ−Ｚ面においては発散
レンズとして働き、Ｘ−Ｚ面内においては集束レンズと
して働くので、入射電子ビームに対してスクリーン（１
）上にはＹ軸方向に細長いビームスポットとなる。スク
リーン上にはＹ軸方向に螢光体が設けられているのでＹ
軸方向に細長いビームは色純度を損うことはない、第２
図（１ｍ）におけるｉスフ構成をさらに詳１１に理解す
るために第２図（ｂ）　、　（Ｃ）にその要部の斬［を
示ｔ、　ココテ第２図（ｂ）ハｇ　２１１（ａ）ｏＸ　
−Ｚ軸面断面図、嬉２　！１（ｃ）ハＪＩＩ２１ｉ（ａ
）ｏ　Ｙ　−Ｚｌｌｋｉｌｌｌｌｉｌｆ図である。

さて、第２図に示す構成のマスクでは各アパーチャ（２
０）、（２２）の水平又は−直軸方向、即ちＸ軸又はＹ
軸方向幅に対する前記突出部（２１）、（２３）の高さ
の割合が集束力に大暑く影響する。第２図の場合はアパ
ーチャの水平軸と垂直軸方向の帳は同一、即ち円径であ
る。いま第２図（Ｊｌ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　Ｋ
示し九Ｘ−２軸面において、アづ−チャ径りに対する突
出部の高さＨを変化させたときの集束力の変化はｊＩ３
図に示す様になる。ｊｌａ図は横軸を７バーチヤ径ＤＫ
対する突出部の高さＨの割合４゜縦軸をマスク間の電位
差の割合　へとしてスクリーン＊ＫＩＲ適するビーム径
Ｂが一定となる条件を示した特性図で６９．マスク間距
離およびマスクスクリーン間距離は一定としたものであ
る。ここでｈＶとはマスク間の電位差で１）、ｇｉのマ
スクの電位なｈ第２のマスクの電位を鳩としたときｈＶ
”ｖｓ−Ｖｔである。４２図に示す様に第１のマスク（
８）のアパーチャ（２）を通過したビームは２枚のマス
ク間に形成され九靜電レンズにより集束されスクリーン
（１）上に到達するが、静電レンズ０＠東作用が弱いと
スクリーン上Ｋｌｌ達するビーム径Ｂは大きくなってし
オう、このためマスク間の電位差ΔＶを大きくするとと
ｋよってレンズ作用を強くしてビーム径Ｂを小さく抑え
る必要がある。９１つて第３図において縦軸の電位差Δ
Ｖが小さい程レンズ作用は強いことを示す、第３図から
明らかな様にアパーチャ径りに対す為突出部の高さＨの
一合４が人きくなイ１ｉマスク間の電位差は小さくなっ
ていくが、特にアパーチャ径ＤＫ対する突出部の高さＨ
の割合４が約２５％の部分で特性曲線には変自点が認め
られる。即ち突出部の高さがアパーチャ径の約２５％以
下では２枚のマスク間に形成されるレンズのレンズ作用
は突出部の高さに大きく影響されるが、約２５％以上で
はその影響は少なくなる。マスク間に形成されるレンズ
作用を強くしマスク間の電位差を小さくする方がマスタ
間の耐電圧上好ましいが、ζ〇丸めにはマスクの突出部
の高さ唸高いＳ＊い、しかし一方マスク員作上から。

また経済性からマスク板厚は薄い方がｍｔＬい。

従ってマスクの突出部の高さを低く抑えてレンズ作用を
効率曳く嫁ぐためには、突出部の高さをアパーチャ径の
約２５％以上に保っておく必要がある。

次に上記実施例の詳細な仕様は１例えば２枚のマスクは
共に７バーチヤ径０．４５關、突出部の高さ０．１２ｍ
ｇ、ｖｘり板厚ＯＪＯｍで、マスク間距１１１０．５１
１１１、ｆｆスクとスクリーン間距離１３．５ｍｓで第
１のマスクとスクリーンの電圧は２５ＫＶ、第２のマス
クの電圧は２２．８にＶであり、このときスクリーン上
でのビーム径は集束方向で約０．２０　ｍｓである。即
ちこの場合の突出部の高さはアパーチャ径の約２７％で
ある。

これに対し、突出部の高さをＱ、０５ｍ、即ちアパーチ
ャ径の約１１％とした場合には、第２のマスク０１１圧
を２１．２　ｈＶまで低くしなければスクリーン上での
ビーム径を上記実施例の場合と同等にすることが出来ず
、マスク間の電界強度は約１．５倍も強くなって耐′罐
圧上好ましくない、ｔた逆に突出部の高さを０．１５鶴
、即ちアパーチャ径の約３３％とじ九場合には、＄２の
マスクの電圧は２３．０に■でスクリ−ン上でのビーム
掻が上記実施例Ｏ場合と同じになるので、マスク間の電
界強度は上記実施例の場合と＃ｔは同じであり、電界強
直を大亀く低減させることはできない、５４１１は以上
の例での央出部高に対するアパーチャ価の比％を変化さ
せ九時の両マスタ関に加わる電界強度を示すものである
。

但し第４図はアパーチャ価は０．４５■、マスク間部＠
　ｏ、ｇ−の場合を示す、嬉４図からも％が２５％以下
で両ｉスク関に加わる電界強度が急激に増加することが
明らかであゐ。

以上の実施例においてはマスクに設けられ九突出部は２
枚のマスクの相対するＩＮＫそれぞれ設けられた例を示
し九が、本ａｌｌはこれに隈らず、どちらか１方のマス
タだけに設けられている場合にもマスク間には一種の４
１ｉ子レンズが形成され。

本質的に前記実施例Ｏ場合と同じであり、本発明は適用
され得る。

まえ前記実施例においではマスクに設けられた突出部を
一方向に連なつ九ストライプ状央出部とした例を示し九
が、突出部は必らずしも連なる必要はなくこの突出部に
よってマスク間に４極子レンズ又は一種の４極子レンズ
を形成するものであれば本発明は適用され得る。従って
前記実施例において示した各マスクの電圧はこれに限ら
れるものではなく、２枚のマスク間に゛電位差が与えら
れ４極子レンズが形成されビームがマスク間を通過して
スクリーン面に到達できる様に印加されるものであれば
どの様に設定されてもよい。

また上記実施例においてはマスクのアパーチャは円径の
ものを示したが本発明はこれに限られる−ものではなく
実質的に矩形状のものであってもよいＯ さらに上記実施例においては２枚のマスクの場合につい
て説明したが、本発明はこれに限らず複数枚のマスクの
場合についても、相対するマスク面に設けられた突出部
の間に形成されるレンズについては本質的に同じであり
同様に適用され得ることは言うまでもない。

発明の効果 以上の様に本発明によれば、複数枚のマスクのうち少な
くとも一部のマスクの少表くとも一方の面の各アパーチ
ャの周囲に突出部を有し、マスク間に４極子レンズ又は
一種の４極子レンズを形成するマスク集電型カラー受儂
管において、レンズ効果を効率的に引龜出し得るためマ
スク間の電位差を小さくでき実用性に富んだマスク集束
飄カラー受儂管を提供することかで自る。

【図面の簡単な説明】

１１１Ｅ　１１１ｄ：マスク集束−カラー受僚管を示す
概略構成図、第２図（畦（ｂ）及び（Ｃ）は第１Ｅのマ
スクの一部を示す部分拡大概略図で第２ＩＱ（ａ）は斜
視図、第２１１Ｅｌ（ｂ）Ｊ［Ｆ（ｃ）ハ１１２１１（
ｍ）ＯＸ　−Ｚ　軸ｊ［ＦＹ　−Ｚ軸断面図、９３図は
マスタ実画ＩＩＫ対するアＩ（−チャ径の比によるマス
タ関電位の比を示す特性図。 第４図は同じくマスク関電界強度の変化を示す特性図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも電子銃部、マスク部、スクリーン部とこれら
   を！！１１１する外囲器および偏向部より成〉。 前記マスク部はそれでれ多数の７パーチヤを有する複数
   枚のマスクによって構成され前記電子銃部とスクリーン
   部の関に所定間隔をもって配設され所定の電位差が印加
   されてお）、前記スクリーン部には複数の色を発光する
   螢光体が多数塗布されてお９、前記複数枚のマスクのう
   ち少なくとも一枚のマスクの少なくとも一方の面の前記
   各アパーチャの周囲に突出部を有するアスク集束鑞カラ
   ー受儂管において、前記央出ｌｌＯ高さが水平軸又は垂
   直軸方向のアパーチャ幅の少なくとも２５％以上である
   ことを特徴とするｉスフ集東臘カッ−受像管。