JPS59101743A - カラ−陰極線管 - 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】 この発明は色選別機構であるＶヤドウマスクが電子ビー
ムの衝撃によシ熱膨張を起して色ずれを生じるのを防止
するカッ−陰極線管に関するものである。

まず、従来のカッ−陰極線管を第１図によシ説明する。

第１図において、（１）はガラスからなシ、内部が真空
に保持された陰極線管本体でＩりＪｔ、皿状のパネル（
２）、このパネル（２）のスカート部（２ａ）に溶着ガ
ラス（３）を介して気密に接着された漏斗状のファンネ
ル（４）からなシ、上記パネル（２）の内面には映像画
面を再現する螢光スクリーン（６）が形成され、かつフ
ァンネル（４）のネック部（４ａ）には電子ビームを発
射する電子銃（６）が内蔵されている。また、ファンネ
ル（４）のネック部端部□は各種端子（７）を設けたベ
ース（８）の溶着ガラスによる接着にて封止されている
。

（９）は色選別機構としてのシャドウマスクであり、電
子銃（６）から発射された電子ビームが通る無数の孔ａ
ｃｅ、＞を設けた有孔デレー）　（ＩＱ％仁の有孔プレ
ート叫の周縁スカート部ＱＯ））を支持したフレームａ
１、このフレーム（ロ）の外周複数位置に設けられたば
ね部材（６）からなる。上記有孔プレートＱｌ）は螢光
スクリーン（５）に対向配置され、かつフレーム（至）
はばね部材（２）によシバネル（りのスカート部（２ａ
）　Ｋ設けられたピンａ場に嵌合して位置決めされてい
る。電子銃（６）から発射された電子ビーふけファンネ
ル（４）のネック部側外周に設けられた偏向ヨークａ４
によシ偏向され、シャドウマスク（９）を通って□螢光
スクリーン（５）上を走査し、映像を再現させる。Ｑ１
９はカラー陰極線管動作中に外部の磁界（たとえば地磁
気）によシ、電子銃（６）から発射された電子ビームが
偏向されるのを阻止する磁気シールドであシ、ファンネ
ル部（４）の内部に配置されている。

なお、上記螢光面（５）はシャドウマスク（９）の孔形
状に対応した形状、たとえばストライプやドツト状に形
成されている。

上記シャドウマスク（９）の電子ビーム透過率は通常１
５〜２０％であシ、電子ビームの８０〜８５％はシャド
ウマスク（９）に衝撃して熱に変換されるため、シャド
ウマスク（９）は全体的に加熱されて熱膨張を起ヒし、
歪を生じる。これを一般に全体ドーミングといっている
。この全体ドーミングはカラー陰極線管の動作状態が数
分続けば、一定状態に達する。

一方、画面内で特に明るい部分はその部分の電子ビーム
密度が高いため、この場合には、シャドウマスク（９）
は局部的に加熱されて熱膨張を起こす。

これを起因として生じる局部的な色ずれの現象を局部ド
ーミングと呼んでいる。

このような局部ドーミングが生じているときのシャドウ
マスク（９）の温度はシャドウマスク（９）に２５ＫＶ
　（加速電圧）、５μＡ／ｄで電子ビームが衝撃してい
るとき、３７秒で約１００℃、７３秒で約２００”Ｃに
達する。その関係を第２図のグラフに示す。グラフ上段
の縦軸はカラー陰極線管動作初期の適正に相対した螢光
体ドツトと電子ビームとの位置関係を基準として、動作
中の局部ドーミングによる螢光体ドツトと電子ビーム間
のずれの量を示し、また、横軸は局１ドーミングを生じ
るときのシャドウマスクの上昇した温度を示す。下段の
縦軸は局部ドーミング開始からの経過時間を示す。下段
の横軸については上段のそれに同じである。

従来のＶヤドウマスクは鉄（Ｆｅ）製であるから、上述
の条件でカラー陰極線管が同一画面で約１分間保持され
た場合、電子ビームと螢光体ドツトとの間に動作開始時
よシ約０．６ｍのずれを生じることになシ、シたがって
Ｖヤドウマスクの孔ピッチが０．６鰭の場合には、その
部分に１ピッチ分相当のずれを生じ、良質なテレビジョ
ン映像を再現することができない。

局部ドーミングの状態をさらに説明する。

以前のカラー陰極線管のＶヤドウマスクの（９）の孔０
０ａ）は第３図に一部拡大して示すように、丸形であっ
たため、局部ドーミングを生じても、たとえば直交する
Ｘ軸上、Ｙ軸上での変形の断面状態はシャドウマスク（
９）の孔Ｏに）が均等に分散して存在し、シャドウマス
ク（９）の形状を保持する力も均等に加わっているため
、第４図のｘ、　、　ｙ、で示すように、同一形状にな
るが、現在用いられているＶヤドウマスク（９）の色選
別機構である孔０（６）は画面の明るさの向上の目的で
、第５図の一部拡大図で示すように、スロット状のもの
、たとえばスロットの孔００ａ）の短辺が０．２０ｍｍ
　、長辺が０．８５ｍ、スロットの孔（Ｘａ）の隣接す
る短辺部の距離が０．１３ｍ＋。

長辺部側は０．５５ｗｍで、さらに隣接する孔が第５図
に示すようにずれを生じているものが用いられているた
め、Ｙ軸方向とＸ軸方向では形状を保持する力および熱
伝導が異なって、第６図のようにＹ。

、Ｘｌのような曲線断面の局部ドーミングとなる。

すなわち、ドーミングによって生じる色ずれの範囲がＸ
軸方向とＹ軸方向とで異なる。

この発明は上記観点からなされたもので、局部ドーミン
グによるそれについてはもとよシ、全体ドーミングによ
る色ずれをも極力小さくし、画像の品質を向上できるカ
ラー陰極線管を提供することを目的としている。

以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

まず、局部ドーミングの発生の原理を第７図を用いて説
明する。この図において、点線で示された部分は局部ド
ーミングの起因になる、Ｖヤドゥマスク（９）の熱膨張
による熱歪部を示す。局部ドーミングの生じた部分をそ
の発生から順を追って幾何学的に説明すると、電子銃（
６）よシ発射された電子ビームは偏向口−りａ◆の偏向
中心ＢＫよシ偏向され、シャドウマスク（９）の有孔プ
レート０１）の規定され九範囲内を走査する。いま、映
像上のＤ点が電子密度の高い映像状態の場合について論
じると、電子ビームは偏向中心Ｂからシャドウマスク（
９）のＣ点を通シ螢光スクリーン（５）上のＤ点に進行
する。

数秒後、シャドウマスク（９）は加熱されて点線のよう
に熱膨張を起こし、上記Ｃ点はＥ点へ移動する。

これによって画面上の電子ビームの衝撃点がＤ点からＢ
点とに点とを結ぶ直線の延長上のＦ点へ移動し、局部ド
ーミングによる色ずれ現象という状ａＫなる。

これを管軸とドーミング発生点とを含む２次元の断面で
述べる。Ｘ軸を管軸に、Ｙ軸を画面の上下方向にとる。

パネル（２）の内面の式はＸ″＋Ｙ″＝ＢｐＲ・・・・
・・・■ 偏向中心Ｂと初期ドーミング発生観測点り点とを結ぶ式
は ￥＝■十！　　　　　・・・・・・・■ドーミング初期
のシャドウマスク（９）の球面の式は（Ｘ＋ａ）”＋Ｙ
″＝Ｒ−・・・・・０式は （Ｘ　　＋　　ａ）”　　＋　　Ｙ”　　＝　　（ＲＭ
　　（１−１−ａＴ）、）’　　−・・・−■シャドウ
マスク（９）の曲率中心Ａと、Ｃ点とを結ぶ直線の式は Ｙ＝■＋ｊ１　　　　　・・・・・・・■偏向中心Ｂ点
とＥ点とを結ぶに線の式はＹ＝α十ｍ９・・・・・・■ ０〜０式から０式のｎ、ｍを算出することによシＤ点か
らＦ点への色ずれの量を求めることができる。

但し、Ｒｐ：　　パネル内径の半径 ＲＭ：　　シャドウマスクの半径 α：　シャドウマスク材の線膨張係数 電子ビームによる局部昇温度ＣＣＤ ａ：　パネル部とシャドウマスクとの位置関係よシ決定
される値 である。

これによシ求められた関係は前述した第２図のグラフの
上段に示される。よって局部ドーミングを小さくするに
は、シャドウマスク（９）の有孔プレー）（１０を熱膨
張係数の小さい材料で形成する必要力する。さらに、孔
がスロット状のシャドウマスクからくる欠点に対しては
、スロツ゛ト状の孔の長手方向の熱膨張係数が短手方向
のそれよシも小さい材質のものを用いる必要がある。

上述の２つの条件を満たせる材料としてインバーと称さ
れる鉄−ニッケル合金、詳しくはＮｉ　にツケル）が３
５．９％、　Ｍｎ　（−ｒ　ｙガン）が０．３７％、Ｃ
（炭素）が０．０１％、Ｆｅ（鉄）が残シを占める合金
材があシ、その特性としての圧延方向の角度と、熱膨張
係数との関係は第８図に示す。これによってリヤドウマ
スク（９）の孔がスロット状の場合には、圧延方向をス
ロット形状に応じて設定、つまシ第６図から解るように
、従来熱歪が大きいスロットの長手方向を熱膨張係数の
小さい性能を有する圧延方向にしてシャドウマスクの材
料取シをすることによシ、スロットの長手方向と幅方向
とに均等な熱歪が得られ、かつその熱歪は小さくてこれ
により生じる色ずれを極力小さくすることが可能（第２
図のインバー特性線参照）Ｋなる。これは局部ドーミン
グだけでなく、全体ドーミングについても同じ効果が得
られ、よってたとえば従来、ドーミングによシ映し出さ
れる映像として、本来第９図のような丸形の映像（ト）
が第１０図に示すようにたて長になっていたものが、本
来の第９図に示す形状に再現可能な映像を得ることが可
能になル、きわめて映像信号に忠実な画面を得ることが
できる。

上記実施例では、リヤドウマスク（９）の有孔プレート
σｔ３ｏ＊をインバーによシ形成したが、ドーミング防
止効果を助長する丸め、マスク支持装置としてのフレー
ムα力、ばね部材（６）などもインバーによシ形成する
ことができる。

以上の説明から解るように、この発明のカフ−陰極線管
によれば、局部ドーミングによるそれについてはもとよ
υ、全体ドーミングによる色ずれをも極力小さくシ、画
像の品質を向上できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカッ−陰極線管の一部破断側面図、第２図はシ
ャドウマスク温度と時間と色すれとの関係を示す図、第
３図は丸形の孔を有するシャドウマスクの一部拡大図、
第４図は第３図の構成で生じる局部ドーミングの断面図
、第５図はスロット状の孔を有するシャドウマスクの一
部拡大図、第６図は第５図の構成で生じる局部ドーミン
グの断面図、第７図は局部ドーミングの発生原理を説明
する図、第８図はこの発明の一寮施例にかかる材料の圧
延方向の角度と熱膨張係数との関係を示す図、第゛９図
は映像信号に忠実に再現された映像を。 示す図、第１０図は忠実に再現されなかった映像を示す
図である。 （９）・・・シャドウマスク、Ｏ・・・・有孔プレート
、　ＱＯａ）・・・孔。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　葛野信−（外１名） 第１図 第２図 第３図 ソ 第５図 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　色選別機構を形成するＶヤドウマスクの少な
   くとも電子ビームを走査させる有孔プレート部を、圧延
   方向によシ熱膨張係数の異なる材料によシ形成した仁と
   を特徴とするカラー陰極線管。 （乃　有孔部の孔がスロット状で、その長手方向を熱膨
   張係数の小さい性能を有する圧延方向にして材料取〕を
   した特許請求の範囲第１項記載のカラー陰極線管。 （３）　　圧延方向によシ熱膨張係数の異なる材料は鉄
   −ニッケル合金である特許請求の範囲第１項記載のカッ
   −陰極線管。