JPS59105244A - 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、インフィン配列の電子銃を備えたシャドウ
マスク式のカラー陰ｔＭ線管に関するものである。

最近、コンピュータ端末にカラー陰極線管（以下単にＣ
ＲＴと称する）装置を導入しようとする動きが活発にな
ってきており、今度はワードプロセッサ（文書作成機）
などの用途へも広がる傾向を示している。第１図は従来
から使用されているシャドウマスク式ＣＲＴの一部破断
図である。図において、（ｌ）はガラスパルプ、（２）
はバネμ部（１ａ）の内面に形成された螢光スクリーン
、（３）はこの螢光スクリーン（２）に対向配置された
シャドウマスク、（４）は青、緑、赤用の３本の電子ビ
ームを発射する電子銃である。シャドウマスク（３）に
は多数の孔（３ａ）が形成されている。

このようなＣＲＴをワードプロセッサ用として用いた例
を第２図に示す。この第２図に示されたように、ワード
プロセッサ用として用いる場合の螢光スクリーン（２）
はたて長の角型スクリーンが多い。

この場合、電子銃しだがってそこから発射される赤、緑
、青の各ビームＲ，Ｇ、Ｂはたて方向（Ｙ軸方向）に−
列に配列されておシ、図の矢印方向が電子ビームの走査
方向となっている。また、第２図の小円Ａの中にはシャ
ドウマスクの孔配列を示しており、１個の孔とそれに隣
シあう孔を考えた場合、最近接隣接孔ははは横方向（Ｘ
軸方向）に配列するのが、螢光スクリーン上に設ける螢
光体ドツトのヌベースファクター上最も好ましい。

これは、電子銃のインフィン方向（Ｙ軸方向）と関係が
ある。

第３図は第２図におけるＡ部の拡大図で、シャドウマス
クの孔配列を説明するものである。いまたとえば１個の
孔り、を中心に考えると、最近接隣接孔としてたとえば
Ｄｔ　−Ｄｏ　−Ｄｚの配列があるが、この配列方向は
Ｘ軸方向と一致している。またＤ３−　Ｄ、　−Ｄ、の
配列はＸ軸に対して６０°傾斜しており、ＤＩ　−ＤＯ
−Ｄ、の配列はＸ軸に対して１２０°傾斜している。こ
のようなシャドウマスクの孔配列については最近種々の
ものが提案されているが、局部的に見た場合には、はぼ
第３図のようになっている。

ところで・、ＣＲＴをワードプロセッサ用として第２図
のように用いた場合、２つの問題点のあることが判明し
た。ひとつはモアレの問題であシ、もうひとつはドーミ
ングの問題である。

マス、モアレの問題について述べる。モアレはシャドウ
マスクの孔配列と電子ビームの走査との関係によって生
じ、具体的にはシャドウマスクの孔ピッチの螢光スクリ
ーン上での光ピットｍと、螢光スクリーン上での電子ビ
ーム間隔ｎとの比ｍ：ｎによって生じる干渉じまである
。定性的には、上記比が簡単な整数比になるようなピッ
チは避けるべきで、しかも小さいピッチの方がモアレを
減少させる点では有利である。第３図では、このモアレ
に関係する量はＹ軸方向のピッチＶ′Ｔａ（あるいはｉ
　ａ　／　２　）である。この上うなモアレが発生する
と、螢光スクリーンに干渉しまが現われ、画質が低下す
るという問題点がある。

つぎに、２番目の問題であるドーミングについて以下詳
しく説明する。第１図において、シャドウマスク（３）
は厚さ０．１０−０．１８０程度の薄い金屈板に円、形
あるいはスリット状の小孔（３ａ）を設けたものが一般
的であるが、電子銃（４）からの電子ビームが加速され
てシャドウマスク（３）に直接射突することによシ、シ
ャドウマスク（３）の温度が１件し、これによってシャ
ドウマスク（３）が然膨張してふくらむ現象が生じる。

これをドーミング現象という。

このようなドーミング現象は、たとえばワードプロセッ
サ用ＣＲＴにおいては、背景が白地で黒文字を表示する
ときに問題となる。

この現象を第４図に模式的に示している。第４図ではた
とえば電子ビームがシャドウマスク（３）の全面に当っ
ている場合を示し、シャドウマスク（３）の温度は６０
°Ｃ位に達する。この図では、シャドウマスク（３）の
冷状態Ｔａが温度上昇によってＴｂに変ることを重ねて
描いてあシ、同時にパネル部（１ａ）中心でのスクリー
ン（２）とシャドウマスク（３）との距離Ｑ（以下Ｑ値
と称する）は嘔からＱ、１）へと変化する。

たとえばこのＱ値の変化量は０．１５〜０．２調といっ
たオーダーである。また、第４図では、たとえばシャド
ウマスク（３）の１個の小孔（３ａ）の位置が温度が上
がることによってＰａからＰ’ｂの位置に動くこともあ
わせて描いである。このＰａからＰ′ｂへ動く方向は、
常に螢光スクリーン（２）の中央から外側に向う方向で
ある点と、Ｑ値が小さくなる方向である点に注意を要す
る。

第５図（２）は通常用いられるテレビ用の角形螢光ヌク
リーンに対してドーミングの起とシやすい、あるいは目
につきやすい場所を斜線をもって示・している。第５図
（ト）はそのドーミングを螢光スクリーン（２）上での
電子ビームの動き（シャドウマヌクの動き）と螢光スク
リーン（２）の中心ｄからの距離ｒとの関数で示しであ
る。このときのシャドウマスク（３）の変形量の等偏位
線の分布は、第６図に破線で示すようにほぼ回転対称と
なっている。ここで、等偏位線とはシャドウマスク（３
）の熱変形の際に起こる変形への等しい部分を連ねた縁
をいう。

ところで、第２図に示したようなインフィン配列の電子
銃と、小円形孔を有するシャドウマスクとを組み合わせ
てダイナミックコンパーゼンヌを不要としたＣＲＴは、
高解像度ＣＲＴとして用いられている。このようなＣＲ
Ｔにおいては、シャドウマスクの孔ピッチは従来のテレ
ビ用ＣＲＴの場合の約半分の０．３ｍｍ程度に設定され
る。したがって、Ｑ値も従来の半分の５〜７ｗ程度が使
用されている。

このようなＣＲＴのドーミングの起こシ方は従来とほぼ
同様であるが、若干具なる点がおるのでつぎに説明する
。

第７図（ト）、＠は第２図の高解像度ＣＲＴのたとえば
上方側におけるドーミング現象を説明する図である。第
７図（８）では正常な状態の宵、緑、赤の螢光体ドラ）
ＢＳ、、ＧＳ　、Ｒ８に対し、それぞれの電子ビームＢ
Ｂ　、ＧＢ　、ＲＢが正しくランディングしている。す
なわち、電子ビームトリオの位置が正しく螢光体ドツト
トリオの中心に一致している。

この図はシャドウマスクの１つの孔を通ってきた電子ビ
ームトリオだけの図である。各螢光体ドラ）ＢＳ　、Ｏ
８、Ｒ３の中心間距離はｄｏである。第７図（ト）はド
ーミング現象状態での螢光体ドラ）ＥＳ。

ＧＳ　、　ＲＳ　　と電子ビームＢＢ　、ＧＢ　、ＲＢ
との関係を示している。第７図（ハ）では螢光体ドラ）
ＢＳ。

ＧＳ、Ｒ８の中心間距離ｄｏは変らないが、電子ビーム
ＢＢ　、ＧＢ　、ＲＢの中心間距離はｄとなっている。

しかも螢光体ドラ）ＢＳ　、ＧＳ　、Ｒ３の中心に対し
て常に電子ビームＢＢ　、ＧＢ　、ＲＢの方が上の方へ
移動している。第７図（ハ）、＠で網目で示したのは螢
光体ドラ）ＢＳ　、ＧＳ　、ＲＳが電子ビームＢＢ　、
ＧＢ　、ＲＢの励起で光っている場所を示している。こ
こで、電子ビームＢＢ　、ＧＢ　、ＲＢの全体が上方側
に等しい距離だけ動くのはちまシ致命傷ではない。すな
わち人間の目は、光っている螢光体からの光のバランス
の変化に対してよシ敏感であるからでおる。第７図（ト
）の場合、このノ（ランスのみを考えるとｄ　（ｄｏで
あるために、青色の螢光体ドラ）　ＢＳの光っている面
積が一番小さい。すなわち目には逆に赤っぽく見えてし
まう。この現象は第８図の説明よシ容易に理解される。

第８図は螢光スクリーン上での電子ビームの動きを説明
するためのもめである。こめ図において、■は電子ビー
ムＢＢ　、ＧＢ　、ＲＢがそれぞれ等量だけ動く成分で
あシ、第４図の小孔（３ａ）がＰａからＰｉ）に動いた
ときのヌクリーン中心ｉから門れる成分である。■はＱ
値がΔＱ　−（Ｔｈ　−Ｑ、１）だけ小さくなったこと
によシ、中央の電子ビームＧ’Ｂに対して両側の電子ビ
ームＢＢ’、ＲＢが近寄ってくるものであυ、これは所
定のＱ値よシΔＱだけずれたことによって、電子銃よシ
発射されるときの両サイドビームの離軸距離が変らない
ことによシ生ずるものである。この■の状態はａ　＜　
ｄｏであることによシ、螢光体ドラＦトリオに対して電
子ビームＦリオがグルーピングの状態にあると称する。

また、■は電子ビームＢＢ　、ＧＢ　、ＲＢの移動量を
示す。

高解像度ＣＲＴの場合にはもともとのＱ値が小さいとと
Ｋｌ、ドーミングによるＱ値の変化ΔＱは問題が大きい
。

以上詳しく述べたように、従来のＣＲＴにおいてはモア
レによって画質が低下するとともに、ドーミングによっ
て色のバランスがくずれて画面が赤っぽく見えたシ青つ
ほく見えたシするという欠点があった。

この発明は上記のような従来の欠点を解消するためにな
されたもので、モアレによる影響を減少させ、しかもド
ーミングによる色のアンバランスの生じないＣＲＴ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。

第９図はこの発明によるＣＲＴをワードプロセッサ用と
して用いた場合の電子銃とシャドウマスクの孔配列を示
す概略図である。このＣＲＴは従来のものと比較してつ
ぎの３つの点で異なっている。

まず第１に、従来のものは第２図に示したよりに電子銃
がＹ軸方向に一列に配設されていたが、第９図のものに
おいては電子銃がビームＢ、Ｇ。

Ｒで示されるようにＸ軸方向に一列に配設されている。

第２に、従来のものでは第３図に示したように最近接隣
接孔はＹ軸方向には存在しなかったが、第９図のＣＪ？
ＴにおいてはＡ部を拡大した毎１０図に示すようにＹ軸
方向に最近接隣接孔が存生する。

第３に、従来のものでは第６図に示したようにシャドウ
マスクの変形量の等偏位線分布は回転対称であったが、
この発明の実施例によるＣＲＴでは第１１図の破線に示
すように変形量の等１ｉ＋ｉ位腺分布はＸ軸方向に長い
楕円分布となっている。

つぎに、第９図〜第１１図に示しだこの発明の実施例に
おけるＣＲＴの特性を検討してみる。前述のように、こ
の実施例ではシャドウマスクの変形ハの等偏位線分布が
回転対称ではなく、横長の楕円分布となっているため、
図のＹ軸方向に対してはより変形しやすくなっている。

すなわち、第１１図において中心すから等距離にあるＸ
軸上のａ点とＹ軸上のｂ点に対応するシャドウマスク上
での熱変形量は、ａ点よシｂ点の方が大きくなる。そこ
で、このことを前提にしつつ、ドーミング現魚力；どの
ように緩和されるかを第１２図にもとづいて説明する。

第１２図（６）は第９図におけるＸ軸上でのドーミング
によるビームの動きを示している。第８図と同じように
、■は電子ビームＢＢ　、ＯＢ　、ＲＢがそれぞれ等量
だけ動く成分、■は中央の電子ビームＯＢに対して両側
の電子ビームＢＢ　、ＲＢが近寄ってくる様子、■は電
子ビームの移動量をそれぞれ示している。この図かられ
かるように、Ｘ軸方向に対してはシャドウマスクの変形
が少ないために、電子ビームの動きが従来のもの（第８
図）に比べて小さくなっておシ、これによって色ずれが
軽減されている。

第１２図（ト）は第９図におけるＹ軸上でのドーミング
によるビームの動きを示している。■、■、■は第１２
図（６）と同じものを示す。Ｙ軸方向に対してはシャド
ウマスクの変形が大きいために、ラジアル成分■は大き
くなっているが、■は従来と同様であシ、最終的に合成
された移動量■は両サイドのビームＢＢ　、ＲＢに対し
てはほぼ等量となる。

このため、従来のように画面が赤っぽくなったシ、青っ
ぽくなったシすることがなく、むしろ明暗の差として感
じられることになる。

このようにして、シャドウマスクを電子銃の配列方向と
直交する方向に変形しやすくすることによシ、シャドウ
マスクのドーミングによる色ずれを緩和することができ
る。ここで、シャドウマスクにｒｉ！！変形量の異方性
を与えるにはいくつかの方法があるが、つぎにその実施
例について述べる。

第１３図は、薄板で形成されたシャドウマスクをフレー
ムに保持する場合の溶接状態を模式的に示したものであ
る。図中Ｘ印は溶接箇所を示す。すなわち、溶接箇所は
Ｘ軸方向がＹ軸方向よシも多く形成されている。第１４
図（６）は第１３図のＹ軸での断面を示し、同図（ト）
は第１３図のＸ軸での断面を示している。（６）と（ハ
）を比較すれば明らかなように、（６）の場合シャドウ
マスク（３）のヌカ−１部ｄとフレーム（５）とが溶接
されている点が多いので、シャドウマスク（３）が熱膨
張する際のふくらみをスカート部ｄで吸収することがで
きず曲面部ＣのみがΔ１ふくらむのに対し、０の場合は
スカート部ｄにおける溶接箇所が少ないためスカート部
ｄに変形が生じ、その分だけ曲面部ＣのふくらみΔ２は
少なくなる。したがって、熱によるふくらみ量Δ１゜Δ
２の関係はΔ１〉Δ２となシ、シャドウマスク（３）に
変形量の異方性をもたせることができる。

第１５図は変形量の異方性を実現するだめの他の実施例
を示す。同図（６）はＹ軸での断面、■はＸ軸での断面
を示している。そして（５）の場合のシャドウマスク（
３）の有孔部端から溶接箇所までの寸法１１に比べて、
（ト）の場合のシャドウマスク（３）の有孔部端から溶
接箇所までの寸法１２の方が大きくなっている。したが
って、１２よシ短い佑の部分には変形が生じにくいので
、Ｖヤドウマスク（３）のふくらみの関係はΔ１〉Δ２
となり、Ｙ軸方向に大きな変形量を与えることができる
。

第１６図は変形量の異方性を実現するためのさらに他の
実施例を示す。同図（６）はＹ軸での断面、（ハ）はＸ
軸での断面を示している。そして（６）の場合のシャド
ウマスク（３）の有孔部端から溶接箇所までの寸法と（
ハ）の場合のシャドウマスク（３）の有孔部端から溶接
箇所までの寸法とはともにＡ、で同じであるが、この島
部分の板厚は（ＡＩの方が（ト）よシも厚く形成されて
いる。これはフラットマスク（シャドウマスクを曲面加
工する以前の状ａ）の材料の板厚をハーフエツチングの
ような手段で異ならせることによって簡単に実現するこ
とができる。この場合も板厚の厚いい）の方が１１部分
で変形しにくいので、シャドウマスク（３）のふくらみ
の関係はΔ１〉Δ２となる。

以上はシャドウマスクのドーミングにともなう色ずれの
緩和について述べたが、つぎにモアレの発生を軽減でき
ることについて説明する゛。すでに述べたように、モア
レに関係するのはシャドウマスクの孔のＹ軸方向のピッ
チであシ、モアレを減少させるにはピッチの小さい方が
好ましい。そこでこのことを念頭において第９図および
第１０図を検討してみると、第９図のように電子銃はＸ
軸方向に配列されておシ、また第１０図ではＹ軸方向に
一致して最近接隣接孔が配列されているので、従来垂直
方向に対して実質Ｖ１−ａ　／　２のピッチ（第３図参
照）だったものがａ　／　２のピッチとなり、従来に比
べて５８％と小さくなっている。したがって、第１０図
のような孔配列にすることによって、従来よシもモアレ
の発生を軽減できることがわかる。

以上詳述したように、この発明によればモアレの発生を
軽減できるとともに、シャドウマスクのドーミングによ
る色のアンバランスも抑制することができるので、画質
のすぐれたカラー陰極線管を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー陰極線管の一部切欠側面図、第２図はカ
ラー陰極線管をワードプロセッサに用いた従来例の電子
銃とシャドウマスクの孔配列を示す図、第３図は第２図
におけるＡ部の拡大図、第４図はシャドウマスクのドー
ミング現象を説明するだめの図、第５図（６）はスクリ
ーン上でドーミングの目立ちやすい箇所を示す図、同図
（８はドーミングによる電子ビームの動きと螢光スクリ
ーンの中心からの距離との関係を示す図、ｔ４６図は第
２図のカフ−陰極線管におけるシャドウマスクの変形量
の等偏位線分布を示す図、第７図（５）、（ト）は第２
図におけるドーミング現象を説明するための図、第８図
は螢光スクリーン上での電子ビームの動きを説明するた
めの図、第９図はこの発明によるカラー陰極線管をワー
ドプロセッサに用いた場合の電子銃とシャドウマスクの
孔配列を示す図、第１０図は第９図におけるＡ部の拡大
図、第１１図は第９図のカラー陰極線管におけるシャド
ウマスクの変形量の等偏位線分布を示す図、第１２図（
８）は螢光スクリーン上でのＸ軸方向の電子ビームの動
きを示す図、第１２図（Ｅｌは螢光スクリーン上でのＹ
軸方向の電子ビームの動きを示す図、第１３図および第
１４図体）、＠はシャドウマスクに変形量の異方性をも
たせるための手段を示す図、第１５図（ハ）、（ハ）お
よび第１６図＜Ａ）　、（ト）はいずれも前記異方性を
もたせる手段の他の実施例を示す図である。 （２）・・・螢光スクリーン、（３）・・・シャドウマ
スク、（ａａ）　・・・孔、（４）　・・・電子銃、Ｂ
Ｂ、ＧＥ、ＲＢ・・・電子ビーム。 なお、図中同一符号は同一またはイ゛目当部分を示す。 代理人　葛野信−（外１名） 第２図　　　　　　　　第３図 第４０ 第５図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　（Ｂ）第６因 第１３１ Ｙ 第１４図 （Ａ） ＣＢ） 第１５図 （Ａ） （Ｂ） 第１６図 （Ａ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）たて長の角型螢光スクリーンと、この螢光スクリ
   ーンに電子ビームを射突させるインフィン配列の電子銃
   と、上記螢光スクリーンと電子銃との間に配設された多
   数の孔を有するシャドウマスクとを備えたカラー陰ｉ＃
   ｉ線管において、上記電子銃を横方向に一列に並設する
   とともに、上記シャドウマスクの最近接隣接孔をたて方
   向に配列し、かつ上記シャドウマスクの熱変形量の等偏
   位線分布を横長の分布としたことを特徴とするカラー陰
   極線管。
2. （２）上記シャドウマスクは、この−マスクを保持する
   ためのフレームとの溶接箇所がたて方向に比べて横方向
   に多く形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のカラー陰＠腺管。
3. （３）上記Ｖヤドゥマスクは、その有孔部端からこのマ
   スクを保持するためのフレームとの溶接箇所までの寸法
   が横方向の断面に比べてたて方向の断面において短く形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のカラー陰ｆＭ鉱管。
4. （４）上記シャドウマスクは、その有孔部端からこのマ
   スクを保持するだめのフレームとの溶接箇所までの範囲
   の板厚が横方向の断面よシもたて方向の断面において厚
   く形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカラー陰極線管。