JPS59173247A - Cathode ray tube - Google Patents

Cathode ray tube

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JPS59173247A
JPS59173247A JP4814283A JP4814283A JPS59173247A JP S59173247 A JPS59173247 A JP S59173247A JP 4814283 A JP4814283 A JP 4814283A JP 4814283 A JP4814283 A JP 4814283A JP S59173247 A JPS59173247 A JP S59173247A
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JP
Japan
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shadow mask
cathode ray
ray tube
temperature
tube
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JP4814283A
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Emiko Higashinakagaha
東中川 恵美子
Masayuki Ito
伊藤 昌行
Yasuhisa Otake
大竹 康久
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To simplify the structure of a cathode ray tube and to attain to stabilize image quality by enhancing the attachment preciseness of a shadow mask, by using a thin plate comprising a permanent elastic alloy as the shadow mask. CONSTITUTION:A shadow mask 11 comprising a thin plate made of a permanent elastic alloy is fixed while receiving tension force in the longitudinal direction thereof. By this method, the structure of a cathode ray tube 10 becomes simple and the shadow mask 11 is attached with high accuracy. In addition, the shadow mask becomes perfectly flat and generates no dimensional variation caused by temp. change and imparts stable image quality.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ンヤドウマスクを用いた陰極線管に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention relates to a cathode ray tube using a mask.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来よシ、陰極線管として広く使用されているものとし
て、シャドウマスクを使用した、いわゆるシャドウマス
ク管がある。周知のように、シャドウマスク管は、3本
の電子銃と三色螢光面との間に多数の電子ビーム通過孔
を有するシャドウマスクを設けて構成される。このシャ
ドウマスクは電子銃から特定の電子ビーム通過孔を狙っ
て発射された電子ビームを整形して三色螢光面に正確な
ビームスボッ)f投影する働きを有している。
Conventionally, a so-called shadow mask tube using a shadow mask has been widely used as a cathode ray tube. As is well known, a shadow mask tube is constructed by providing a shadow mask having a large number of electron beam passage holes between three electron guns and a three-color phosphor surface. This shadow mask has the function of shaping an electron beam emitted from an electron gun and aiming at a specific electron beam passage hole, and projecting the beam onto a three-color fluorescent surface with an accurate beam pattern.

ところで、上記電子ビームの約80チは上記シャドウマ
スクに吸収される。この結果、動作時におけるシャドウ
マスクの表面温度は80〜90℃に達することがある。
By the way, about 80 inches of the electron beam is absorbed by the shadow mask. As a result, the surface temperature of the shadow mask during operation may reach 80 to 90°C.

このため、シャドウマスクが熱膨張し、電子ビーム通過
孔と前記三色螢光面との相対位置関係にずれが生じて色
純度の低下をもたらすという問題があった。そこで、従
来は、シャドウマスクの支持にバイメタルを用いてこれ
に対処していた。即ち、第1図および第2図(a) 、
 (b)に示すように、シャドウマスク管は、シャドウ
マスク1が取付板2を介して中央部を屈曲させたバイメ
タル3にて支持された構造となっている。上記バイメタ
ル3は管4の内面側壁に固着された板はね5に固定され
ている。このような構成によシ、高温時においては、第
2図(b)に示すように、シャドウマスク1の熱膨張で
板ばね5が押圧され、且つ、バイメタル3の屈曲部分が
延びるので、シャドウマスク1は法線方向に移動する。
For this reason, there is a problem in that the shadow mask thermally expands, causing a shift in the relative positional relationship between the electron beam passage hole and the three-color fluorescent surface, resulting in a decrease in color purity. Conventionally, this problem has been dealt with by using bimetal to support the shadow mask. That is, FIG. 1 and FIG. 2(a),
As shown in (b), the shadow mask tube has a structure in which a shadow mask 1 is supported via a mounting plate 2 by a bimetal 3 whose central portion is bent. The bimetal 3 is fixed to a plate 5 fixed to the inner side wall of the tube 4. With this configuration, when the temperature is high, as shown in FIG. 2(b), the plate spring 5 is pressed by the thermal expansion of the shadow mask 1, and the bent portion of the bimetal 3 is extended, so that the shadow Mask 1 moves in the normal direction.

この移動は、シャドウマスク1に穿設された各電子ビー
ム通過孔6が電子ビーム進行方向へ移動する方向である
。従って、シャドウマスク1の温度上昇に起因した画質
劣化が生ずることはない。
This movement is in the direction in which each electron beam passage hole 6 formed in the shadow mask 1 moves in the electron beam traveling direction. Therefore, image quality deterioration due to an increase in the temperature of the shadow mask 1 does not occur.

しかしながら、このような構造の陰極線管は、構造が複
雑であるうえ、シャドウマスクの曲面形成、取付等の工
数が犬である。しかも、取付位置の高い精度を確保する
のが困難であった。
However, a cathode ray tube having such a structure is not only complicated in structure, but also requires a considerable amount of man-hours for forming the curved surface of the shadow mask, mounting it, etc. Moreover, it has been difficult to ensure high accuracy in the mounting position.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、極めて簡単な構造になるとともに、シャドウ
マスクの高い取付精度を容易に確保することができ、且
つ常に良好な画質を得ることのできる陰極線管を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cathode ray tube which has an extremely simple structure, can easily ensure high mounting accuracy of a shadow mask, and can always obtain good image quality.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、恒弾性合金の薄板からなるシャドウマスクに
対し、常温状態(20℃)で一定の応力が作用する如く
シャドウマスクを保持したこと全特徴としている。
The present invention is characterized in that the shadow mask is held such that a constant stress is applied to the shadow mask made of a thin plate of a constant modulus alloy at room temperature (20° C.).

即ち、シャドウマスク材に線膨張係数の極めて少ない材
料を選定したとしても、使用状態があ゛る温度幅を有し
ている限シ、熱膨張による寸法変動分を零に抑えること
には限界がある。そこで、本発明では、上記熱膨張によ
る寸法変動分と材料に作用する応力の変動による歪み量
変化分と全相殺させている。これによシ、温度に起因し
た寸法変動をほぼ零に抑えている。
In other words, even if a material with an extremely low coefficient of linear expansion is selected for the shadow mask material, there is a limit to suppressing dimensional fluctuations due to thermal expansion to zero as long as the operating conditions have a wide temperature range. be. Therefore, in the present invention, the dimensional variation due to the thermal expansion is completely canceled out by the strain variation due to the variation in stress acting on the material. This suppresses dimensional fluctuations due to temperature to almost zero.

即チ、今、シャドウマスク板の長手方向に対して、一様
に応力σが作用していると考える。
In other words, now consider that stress σ is acting uniformly in the longitudinal direction of the shadow mask plate.

20℃を基準とした場合、温度Tにおけるシャドウマス
クの長手方向寸法変動分εは、で表せる。ここでΔtは
寸法変動量、tはシャドウマスクの長手方向長さ、αは
シャドウマスク材の温度Tにおける線膨張係数、To=
20℃、Eは温度Tにおける弾性係数である。つまシ、
(1)式右辺第1項は熱膨張による寸法変動分であシ、
同第2項は応力σによる歪み分である。つま、!p、(
x)式についてεを一定にするためには、右辺第1項の
温度上昇による寸法増加分が同第第2項の応力減少によ
る歪み減少分と等しくなれば良い。しかしながら、一般
の鉄、合金では、α、Eとも温度依存性を持っているこ
とがら、ある温度範囲内における全ての温度に対し、ε
を一定に保つことは不可能であった。そこで、本発明で
は恒弾性合金に着目した。恒弾性合金とは、主に第1表
および第2表に示したFe −Ni系エリンバ型合金、
第3表に示した。Co−Fe系エリンバ型合金等を総称
したものである。この恒弾性合金は■熱膨張係数の温度
変化率が少ない■弾性係数の温度変化率がほぼ零である
という2つの大きな特徴を有している。従って(1)式
を恒弾性合金に限って考えれば、(1)式の右辺第1項
の温度上昇による寸法増加、同第2項の応力減少による
歪み減少ともに、線形変化となる。
When 20° C. is the standard, the longitudinal dimension variation ε of the shadow mask at the temperature T can be expressed as follows. Here, Δt is the amount of dimensional variation, t is the longitudinal length of the shadow mask, α is the linear expansion coefficient at temperature T of the shadow mask material, and To=
20° C., E is the elastic modulus at temperature T. Tsumashi,
The first term on the right side of equation (1) is the dimensional variation due to thermal expansion,
The second term is the strain due to stress σ. wife,! p, (
In order to keep ε constant in equation x), the first term on the right side, which is an increase in dimension due to a temperature increase, should be equal to the second term, which is a decrease in strain due to a decrease in stress. However, in general iron and alloys, both α and E have temperature dependence, so for all temperatures within a certain temperature range, ε
It was impossible to keep constant. Therefore, in the present invention, we focused on a constant modulus alloy. The constant modulus alloys mainly include the Fe-Ni Erimba type alloys shown in Tables 1 and 2.
It is shown in Table 3. It is a general term for Co-Fe-based Erimba type alloys and the like. This constant-modulus alloy has two major features: (1) the rate of change in the coefficient of thermal expansion with temperature is small; and (2) the rate of change in the coefficient of elasticity with temperature is almost zero. Therefore, if equation (1) is considered only for constant modulus alloys, the first term on the right side of equation (1), which is the increase in size due to the temperature increase, and the second term, which is the decrease in strain due to the decrease in stress, are both linear changes.

つまり、上記増加および減少の度合いを同じにすれば(
1)式のεは一定となる。そこで、今、シャドウマスク
の通常動作温度を20〜90℃とした場合、(1)式の
右辺第1項の寸法変動分ε1はεT(T=20’)= 
O・・・・川・・・川・・・・川・(2)εT(T=9
0°)=70α  ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・(3)となる。従って、(1)式の右辺第2項の歪
み量ε1も ε、(T=20°)=70α  ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(4)εP(T=90°)=0   
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)となる。
In other words, if the above increases and decreases are made the same (
1) ε in the equation is constant. Therefore, if the normal operating temperature of the shadow mask is 20 to 90°C, the dimensional variation ε1 in the first term on the right side of equation (1) is εT (T=20')=
O... River... River... River (2) εT (T=9
0°)=70α ・・・・・・・・・・・・・・・
...(3). Therefore, the amount of distortion ε1 in the second term on the right side of equation (1) is also ε, (T=20°)=70α...
・・・・・・・・・(4)εP(T=90°)=0
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)

かくして、T=20℃における応力σ。Thus, the stress σ at T=20°C.

は σo=70α・E         ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(6)となる。
is σo=70α・E・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(6)

換言すれは、通常動作温度で考えられる熱膨張による寸
法変動分が最低温度において歪みとして与えられるよう
に、シャドウマスクの長手方向に張力を与えておけは良
い。
In other words, it is good to apply tension in the longitudinal direction of the shadow mask so that the dimensional variation due to thermal expansion considered at normal operating temperatures is given as distortion at the lowest temperature.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、シャドウマスクの長手方向に、張力を
与えて固定するという、極めて簡単な方法でツヤドウマ
スクを固定する構造となっている。従って、陰極線管の
構造が簡単になる。
According to the present invention, the glossy mask is fixed by an extremely simple method of applying tension in the longitudinal direction of the shadow mask. Therefore, the structure of the cathode ray tube becomes simple.

さらに、これに伴なってシャドウマスクの高い取付精度
が確保できる。また、シャドウマスクを完全な平面とす
ることができるので、平面の陰極緋管全提供することが
できる。一方、シャドウマス、りの温度変化による寸法
変動は殆んどないので、画質の安定した陰極線管を提供
できる。
Furthermore, in connection with this, high mounting accuracy of the shadow mask can be ensured. Furthermore, since the shadow mask can be made completely flat, it is possible to provide the entire flat cathode hi tube. On the other hand, since there is almost no dimensional variation due to temperature changes in the shadow mass, it is possible to provide a cathode ray tube with stable image quality.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下に本発明の詳細な説明する。本実施例では、第1表
に掲げた超エリンバ−を材料とするシャドウマスクを用
いた14インチ型カラーテレビ受像管について本発明を
適用した。
The present invention will be explained in detail below. In this example, the present invention was applied to a 14-inch color television picture tube using a shadow mask made of super elinvar listed in Table 1.

超ニリンパーの場合、熱膨張係数α−7,5X10−6
である。今、シャドウマスクの長手方向長さ4=300
mmとすると、T=20−’90℃に至る間の熱膨張に
よる寸法変動分Δtは(3)式に基づき、Δをニア0・
α・l二0.158C朋〕となる。そこで、管にシャド
ウマスクを取シ付けた後、20℃において、0.158
m+nの歪みが発生するように、シャドウマスクには張
力が与えられる。このような取り付は方法を可能にする
カラーテレビ受像管の構造として、例えば第3図〜第5
図に示すものが考えられる。第3図〜第5図において、
カラーテレビ受像管10は、シャドウマスク11の両短
辺を支持手段12によって支持した構造を有する。上記
支持手段12は、管13の内面側壁に上中下の3ケ所に
かけて固着された取付台14と、上記シャドウマスク1
1の両短辺を全体に亘って挾持する支持枠15と、上記
取付台14、支持枠15の両者を連結するボルト16と
で構成されている。
In the case of Super Nirimper, the thermal expansion coefficient α-7,5X10-6
It is. Now, the longitudinal length of the shadow mask 4 = 300
mm, the dimensional variation Δt due to thermal expansion between T = 20-'90°C is based on equation (3), where Δ is near 0.
α・l20.158C]. Therefore, after attaching a shadow mask to the tube, at 20℃, 0.158
Tension is applied to the shadow mask so that a strain of m+n occurs. Such an installation is possible as the structure of a color television picture tube, for example, as shown in FIGS. 3 to 5.
The one shown in the figure can be considered. In Figures 3 to 5,
The color television picture tube 10 has a structure in which both short sides of a shadow mask 11 are supported by support means 12. The support means 12 includes a mounting base 14 fixed to the inner side wall of the tube 13 at three locations at the top, middle and bottom, and the shadow mask 1.
1, and a bolt 16 that connects both the mounting base 14 and the support frame 15.

上記支持枠15は角形断面を有する管体に長手方向に一
本のスリットヲ設けた形状となっている。そして、上記
シャドウマスク11は鉤形にブレス成形された両短辺を
、上記支持枠15のスリットから管体内部に収納して支
持枠15に支持される。
The support frame 15 has a shape in which a single slit is provided in the longitudinal direction of a tubular body having a rectangular cross section. The shadow mask 11 is supported by the support frame 15 by housing both short sides thereof, which are press-molded into a hook shape, inside the tube through the slits in the support frame 15.

このように構成されたカラーテレビ受像管は、前記ボル
ト16の締め付は程度を適度に調整することにより、シ
ャドウマスク11に前述した歪み量が与えられる。
In the color television picture tube configured in this way, the amount of distortion described above can be applied to the shadow mask 11 by appropriately adjusting the degree of tightening of the bolts 16.

ちなみに、前述の0.158+++mの歪み楡によって
ンヤドウマスクに作用する応力σOは(4)式よりσo
 = 70  α・E =70X7.5X10   X18000=9.45[
ゆ/m〕 となる。これは、類エリンバ−の最太許谷応力127 
kg/wn2に十分に下回る数字であるので塑性変形す
ることはない。
By the way, the stress σO that acts on the Nyadou mask due to the aforementioned 0.158+++m strain is σo from equation (4).
= 70 α・E =70X7.5X10X18000=9.45[
Yu/m]. This is the maximum valley stress of the class Elinvar, 127
Since the value is sufficiently lower than kg/wn2, plastic deformation will not occur.

以上の本実施例によれば、シャドウマスクの温度上昇に
よる長手方向の寸法変化は皆無である。従って前述した
効果を十分に発揮することが可能である。これは他の陰
極線管についても同様に適用し得ることはいうまでもな
い。
According to this embodiment described above, there is no change in dimension in the longitudinal direction due to temperature rise of the shadow mask. Therefore, it is possible to fully exhibit the effects described above. Needless to say, this can be similarly applied to other cathode ray tubes.

尚、本実施例では、シャドウマスクの上下方向に対する
寸法変動については説明を省略したが、本発明の考え方
を展開すれば、同様に上下左右4方向の寸法変動を抑え
ることも可能である。
Note that in this embodiment, a description of the dimensional variation in the vertical direction of the shadow mask is omitted, but if the idea of the present invention is developed, it is possible to similarly suppress the dimensional variation in the four directions of the top, bottom, left, and right.

また、前記したシャドウマスクの支持手段12は、特に
この形式に限定されるものではない。即ち、シャドウマ
スクを一定の長さに固定して取付けられる構造のもので
あれば種々の変形例が考えられる。
Furthermore, the shadow mask support means 12 described above is not particularly limited to this type. That is, various modifications can be considered as long as the structure allows the shadow mask to be fixed and attached at a constant length.

ニーknee

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の陰極線管の構造を示す概略的な断面図、
第2図(a)は第1図のシャドウマスクが低温時の際の
A部を詳細に示す断面図、第2図(b)は同高温時の際
の断面図、第3図は本発明の一実施例に係るカラーテレ
ビ受像管の一部切欠した斜視図、第4図は第3図のB方
向から見た同概略断面図、第5図は第4図の0部を詳細
に示す断面図である。 1.11・・・シャドウマスク、2・・・取付板、3・
・・バイメタル、4.13・・・管、5・・・板ばね、
6・・・電子ビーム通過孔、ノ0・・・カラーテレビ受
像管、12・・・支持手段、14・・・取付台、15・
・・支持枠、16・・・ボルト。
Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional cathode ray tube.
FIG. 2(a) is a detailed cross-sectional view of part A when the shadow mask in FIG. 1 is at a low temperature, FIG. 2(b) is a cross-sectional view when the shadow mask is at a high temperature, and FIG. A partially cutaway perspective view of a color television picture tube according to an embodiment, FIG. 4 is a schematic sectional view of the same as seen from direction B in FIG. 3, and FIG. 5 shows a detailed view of part 0 in FIG. 4. FIG. 1.11...Shadow mask, 2...Mounting plate, 3.
...bimetal, 4.13...pipe, 5...plate spring,
6...Electron beam passing hole, No.0...Color television picture tube, 12...Supporting means, 14...Mounting base, 15.
...Support frame, 16...bolts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] シャドウマスクとして恒弾性合金を用いたことを特徴と
する陰極線管。
A cathode ray tube characterized by using a constant elastic alloy as a shadow mask.
JP4814283A 1983-03-23 1983-03-23 Cathode ray tube Granted JPS59173247A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4814283A JPS59173247A (en) 1983-03-23 1983-03-23 Cathode ray tube

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JP4814283A JPS59173247A (en) 1983-03-23 1983-03-23 Cathode ray tube

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JPS59173247A true JPS59173247A (en) 1984-10-01
JPH0121860B2 JPH0121860B2 (en) 1989-04-24

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ID=12795095

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0176344A1 (en) * 1984-09-26 1986-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Colour picture tube
JPH04264334A (en) * 1990-10-27 1992-09-21 Samsung Electron Devices Co Ltd Color cathode ray tube having shadow mask structure

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JPH0121860B2 (en) 1989-04-24

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