JPS60240028A - シヤドウマスク - Google Patents

シヤドウマスク

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JPS60240028A
JPS60240028A JP9497884A JP9497884A JPS60240028A JP S60240028 A JPS60240028 A JP S60240028A JP 9497884 A JP9497884 A JP 9497884A JP 9497884 A JP9497884 A JP 9497884A JP S60240028 A JPS60240028 A JP S60240028A
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shadow mask
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shadow
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doming
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JP9497884A
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Takeo Fujimura
藤村 健男
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes
    • H01J29/076Shadow masks for colour television tubes characterised by the shape or distribution of beam-passing apertures

Landscapes

  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

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〕 この発明はカラー受像管の動作中に生ずる色ずれを防ぐ
ためのシャドウマスクの改良に関するものである。
〔従来技術〕
従来からシャドウマスク式カラー受像管においては電子
ビームの射突によってシャドウマスクの温度が上昇し、
熱変形を起すことが知られている。
この熱変形は一般にミスレジスターと称される色ずれを
起すため、原因別に適当な対策をほどこすことが望まれ
ていた。
この熱変形のひとつにドーミングと称されるものがある
。これはカラー受像管の動作中画像再生画面の一部分(
一般に全有効画面面積の数分の−ないし数十分の−の広
さを有する、比較的まとまった部分)だけが他の部分に
比べて著るしく明るく、はぼ静止した画像が長く続くと
、この明るい部分に対応したシャドウマスクが局部的に
熱変形を起す現象である。以下第1図を用いて詳細に説
明する。
第1図はカラー受像管画面上に再生された映像とシャド
ウマスクのドーミングとの関係金示す略に 図で、第1図(a)おいて、(1)は内面に螢光体が塗
布へ された受像管パネル、(2)はシャドウマスクである。
なお、シャドウマスク(2)の保持機構、電子銃などの
付属部品は省略している。一方、第1図(b)のカラー
受像管画像を示す図面において、Qlはたとえば青空中
の白雲のごとく他部分に比較して著るしく明るい部分全
示し2このような状態が少し長く(5秒以上)殆んど静
止したまま続くと、シャドウマスク(2)の映像αqに
対応する部分は、他の部分に比較して電子ビームの射突
量が多いため、温度が局部的に上昇し、本来破線Cηの
形状でなければならないものが、実線(イ)のように変
形してしまう。
このためシャドウマスク(2)にある電子ビーム通過用
の孔(3)が定位置を保つことができなくなシ、螢光体
ドツトの照射量に偏量全もたらし、色ずれが発生する。
この変形は一般のシャドウマスクでは明るい画面に対応
するシャドウマスク部が螢光面側へふくれあがる方向に
生ずる。この現象は偏向角が大きくなると急速に目立つ
ものであり、近年のように110°偏向のように広角化
したカラー受像管にあっては非常に大きな問題となるも
のである。
かかるドーミング現象が起こるのは、シャドウマスク(
2)の一部分が第1図に示したごとく電子ビームの射突
によって局部的に昇温しで膨張しようとしたときに、そ
の周囲の電子ビームの射突のない部分が膨張しないため
でおる。ドーミングの量を、加熱部分を円形としてその
中央部がシャドウマスク(2)の面に直角に移動する量
Wであられすものとすると、シャドウマスク(2)の面
が球面でかつ強度的に等方的な而とすると、Wは近似的
に球面の半径Rに比例する。すなわち、次式のようにな
る。
W−αR 上式の導出についてはたとえば雑誌テレビジョン・第3
1巻第6号(1977年)のページ49〜50にやや詳
しくのべられている。
注意すべきことは上式の比例定数αの中にはシャドウマ
スク材の熱膨張係数は入っているものの、材料の弾性係
数のような変形に対する強さのような定数があられな形
では入っていないことである。
これは、上述のように、変形は加熱された部分とその周
囲の部分の力関係によって生じるのであって、シャドウ
マスクの今問題にしている部分の付近が同じ材料で形成
されていれば、加熱された部分が強ければその周囲の強
度も高く(つまり変形に対して強い材料は周囲から変形
を強いる力も強い)、周囲からの圧力によって起こるド
ーミング変形は結局同じになるためと考えられる。
さて、ドーミングはンヤドウマスク(2)の球面の半径
に比例して起こるが、半径Rの逆数11Rf曲率にと呼
ぶことにすると、曲率に反比例するといってよい。また
、曲率が大きいほどドーミングを減らすことができる。
ところで、シャドウマスク(2)の面形状および材料の
強度は一般的に等方的でない。この典型例がストライプ
形螢光面を有するカラー受像管のシャドウマスクである
。かかるシャドウマスクにあっては、その面に設けられ
ている孔が細長く一方向には連なっておシ、これと直角
の方向には間隔をおいて配列されている。しかして、面
の形状は必ずしも球面ではない。かかるケースを議論す
るために、以下のごとく座標軸を定める。すなわち、第
2図のごとくシャドウマスク(2)の曲面の今問題とし
ている点に法線を立ててこれをZ軸とし、このZ軸に垂
直でかつ互いに垂直なX軸およびY軸を定める。X、Y
軸の方向は以後に述べるごとく、シャドウマスク(2)
の孔(3)の配列と関係付けて定めるのが実際的である
が、一般的にはこれにこだわらない。しかして、シャド
ウマスク(2)をxZ平而面切断すると、その切口に曲
線があられれる。この曲線の曲率をKxとし、同じ(Y
Z平面で切断したときに、その切口にあられれる曲線の
曲率′1に:に丁とする。
以上の準備をした上で、シャドウマスク(2)の等価曲
率なるものを考える。すなわち、シャドウマスク(2)
の材料または面の形状に異方性がある場合、ドーミング
がこれに反比例する等価曲率になるものを考え、この大
小でドーミングの大小金判断し、しかしてドーミングの
小なる構造を見出そうとするものである。
始めに、シャドウマスク(2)の材料は等方向であって
曲率だけを問題にするものとする。シャドウマスク(2
)が球面であれば、KX=にτであって、これがそのま
ま等価曲率Kに等しいと考えるべきである。KxthF
Krのときは両者の間に平均曲率Kがあるべきであるこ
とを考えると、少なくとも近似的にとすべきで、これが
等価曲率に相当するものであることは容易に思い至る。
なお、通常のシャドウマスク(2)はバネA/ (Hの
側に向って凸な曲面であシ、KxとKWの符号は同じで
ある。
つぎに、シャドウマスク(2)の材料の強度的特性に異
方性がある場合を考える。ここでいう強度的特性とはヤ
ング率や曲げ剛性などの関係したものであるが、今は定
性的に述べるにとどめ、実質的に平担とみなせる小さい
一定幅の適当な一定長さの細長い試験材料の両端を試験
機にたてこめ保持し、両端から圧力金加えたとき、材料
の中央部が微少な一定量変移するに必要な圧力に相当す
るものが主体と考えられ、これをσと呼ぶ。
さて、今は材料に異方性があるから、この強度的特性は
シャドウマスク(2)の問題としている部分から前記の
細長い試験材料を前記Kxi問題にする平面に平行すな
わちX方向に平行に細長く切シ出した場合と、Y方向に
平行に細長く切シ出した場合とが考えられる。この両者
全それぞれσに、στと呼ぶことにする。
ここでσXとσ丁が同じすなわち材料の強度的特性が等
方向なときは、前述のように、この特性(定数σの大小
)はドーミング量には関係せず、ドーミングは■式であ
られされる平均曲率に反比例して生じる。σの値がXの
方向およびYの方向のいずれかで最大および最小をとる
(x、y以外の斜の方向では最大または最小にならない
)ものとすると、ドーミングのような現象はX、Yの両
方向の現象のある檎の平均として観測されることは当然
予想でき、したがって仮にσX#σ丁としても、Kx−
に!であれば、ドーミング現象は材料の強度σが単にσ
Xとστの間のある値になったに過ぎず、したかって前
に述べた原理(変形に対して強い材料は周囲からの変形
を強いる圧力も強い)によってドーミング酸はσに無関
係なことが予想できる。σX舛σ丁であってKK4KY
の場合は事情が異なってくる。
すなわちこの場合は平均曲率へのKWまたはに丁の寄与
の度合いはσの大きい方が大きくなる。■式も含め、こ
れま□で述べてきた関係が自然に表わされなければなら
ないこと全考慮すると、等価曲率として次式に到達する
= −−−KX + −−Kτ ・・・■σχ + σ
τ σχ + στ この関係がほぼ正しいことは簡単な実験やすでに発発表
されている文献たとえばj A Newly Desi
gnedShtLdow McL8k for Qol
or piotu4e Tube (Sより Japm
Display 1983年Report Nh 1 
、4 ) J fx ト7りhら充分推察できる。
この発明の対象であるストライプ形螢光面を有するカラ
ー受像管のシャドウマスク(2)は通常第3図のような
形をしている。すなわち、シャドウマスク(2)は実質
的に平行に配置された無数の長方形の孔(3)ヲ有して
おシ、今この長方形の長手方向をY方向とすると、孔(
3)はY方向には幅をWで示す細いブリッジに)を介し
て近接して配置され、かつX方向にはシャドウマスク式
カラー受像管の動作原理上必要な電子ビームの不透過部
分である、孔(3)の幅の2倍以上の幅のある帯状のシ
ャドウ部fN’t−介して並列配置されている。通常ブ
リッジに)はシャドウマスク(2)自身の形状を維持す
るために設けられている部分であって、色選択の動作原
理上は不要な部分であり、カラー受像管の明るさの特性
上からはなるべく細いほど良いとされている。この部分
が細いために、かかるシャドウマスク(2)は先に述べ
た強度的特性であるσXがστよりがなり小さく、一般
にテレビ用などで使われているものはσX〈σ丁であル
、σX:στ=3ニア位と見られている。
X、Y方向以外のσはσX、σYの中間の値をとる。
一方、ンヤドゥマスク(2)の各部分の曲率(Kxおよ
びKy )はバネ/L’ (1)の内面形状、孔(3)
の間隔および一般に複数本からなる電子銃(図示せず)
の配置の間隔などできまるものである。
最近になって、カラー受像管のバネA/ (1)の外観
ができるだけ平担に見えるように、バネlL/(υの内
面形状を比較的複雑な曲面とすることが行われるように
なってきた。この結果、バネ/l/ (1)の内面形状
に関係して決定されるンヤドゥマスク(2)の曲面も複
雑になシ、少なくとも部分的にKx−<Kτであるもの
が用いられるようになってきた。先に述べたように、か
かる部分ではσxくσyであることが等価曲率を大きく
してドーミングを減らすのに有効である。しかして第3
図に示したような長方形の孔(3)を有するシャドウマ
スク(2)にあっては、すでにσxくσyであるが、さ
らにこの差を大きくできれば、Kx(Kyであることを
よシ有効に利用してドーミングを減少させることができ
る。
〔発明の概要〕
この発明はかかる事情に鑑み、Kx<Kyである場合に
、σxfσ丁に対して相対的によシ小さくすることによ
って、平均曲率にへのに丁の寄与の程度を大きくするこ
と全提案するものであシ、さらに具体的には、シャドウ
マスク上のかかる部分でVヤドウ部にY方向に細長い溝
を設けることを提案するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第4図はこの発明の一実施例であるシャドウマスク(2
)を示す。シャドウマスク(2)は板厚を有するので、
図はこの様子がわかるように画いである。
図において、孔(8)の配置は第3図と同様である。
この実施例では、シャドウ部■は溝(ハ)を有している
。この溝(ハ)はY方向に長く延在しているシャドウ部
−のほぼ中央にやは、9Y方向に設けられた細い薄肉部
であって、その幅は開口部でシャドウ部の幅の2/3〜
1/4程度に作られ、深さはもとの肉厚の3/4〜1/
4程度に作られる。かかる溝(ハ)が設けられていると
、その曲げやすさを考えて見ると明らかに推察されるご
とくσX、σ丁ともにこれのない場合に比べて小さくな
るが、σ丁に比べてσXの方が比率的によ)小さくなる
。逆にいえば、στの方が比率的により大きくなる。し
たがって、先に述べた通り、もしKx<K丁であれば、
等価曲率Kiこれによって大きくすることができ、した
がってドーミングを小さくできる。
であるとき、シャドウ部■が従来のままであり、かつσ
X:σ丁=3ニアであるとすると、■式よすこれに対し
て本実施例のようにシャドウ部(ハ)に溝(ハ)が設け
られたためにσXとσ丁の比率が変化し、15:8.5
になつ友とすると、同じく■式よシとなp1ドーミング
が実効曲率に反比例するものとすると、0.00095
10.00104+0.91 とな9、約9%の減少(
改善)が期待できる。
以上述べたこの発明の効果は[x<[yの部分でσχを
σYに対し相対的に小さくなるようにシャドウマスク(
2)の細部の形状を工夫したものであるが、かかるσX
とσ工の関係はたとえばブリッジ(2)の幅や肉厚を小
さくするとか、別の形状の薄肉部を設けることでも達成
可能である。しかし、ブリッジに)の幅や肉厚金小さく
すると、一般に電子ビーム透過率をめげるために可能な
かぎり幅狭に、したがって機械的強度の限度に作られて
いるブリッジtnt−一層弱めることにfk!り、シャ
ドウマスク曲面の成形の困難やカラー受像管製造工程中
の曲面の変形の可能性などが増加する副作用があシ、ま
た薄肉部の溝のようなものが孔(3)を形成している孔
の側壁(3a)にかかると、孔(3)の形状を正確に作
れなくなり、画面にムラとなってあられれるため、かか
る手段は、シャドウ部(財)に単なる溝(ハ)をそれが
孔(3)の側壁(3a)にかかることなく設けられ九本
実施例に優るものではない。
この発明の具体的実施に際しては、溝(ハ)はシャドウ
マスク(2)のY方向の全幅にわたって必ずしも連続で
なくて良く、ところどころにシャドウ部(ハ)の本来の
厚みの部分が残っていて、溝(ハ)が不連続になってい
ても良い。
なお、一般のシャドウマスクにあっては、第5図に示す
ごとく、その孔(3)の側壁(3a)は材料板の表面に
垂直でなく、かな9の傾斜を持たせてあり、また材料板
の表面での開口部の大きさは図にDおよびdで示すごと
く異なっており、その結果、シャドウ部(財)のX方向
での断面形状はほぼ台形をなしている。しかして溝(ハ
)は材料板をエツチングして作るのが当然と考えられる
が、この場合、溝(ハ)の側壁(25&)も溝の深さに
つれてその幅が次第に狭くなるような傾斜を持たざるを
得ない。かがる場合にも、溝(ハ)のσXとσYに対す
る効果(σ丁をなるべく損わずにσχを極力小さくする
)全最大限に得るには溝(ホ)は孔(3)の開口径の小
なる側(第5図においてはdの側)から設けるのが効果
的である。
〔発明の効果〕
以上述べたこの発明によれば、シャドウマスクのXおよ
びY方向の曲率KgおよびKrの間に[x<[yの関係
があるとき、σχをσYに対して相対的に小さくし、ド
ーミングを有効に軽減できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はシャドウマスク式カラー受像管におけるドーミ
ング現象の説明図、第2図は座標軸の説明図、第3図は
この発明の対象になるY方向に長い孔を有するシャドウ
マスクの説明図、第4図はこの発明の一実施例を示す一
部斜視図、第5図はこの発明のより効果的な実施例を示
す断面図である。 (1)・・・バネμ、(2)・・・シャドウマスク、(
3)・・・孔、(3a)・・・側壁、に)・・・ブリッ
ジ、(ハ)・・・シャドウ部、(ハ)・・・溝、(25
&)・・・側壁。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 手続補正書(自発) 昭和59年9月20 日 2、発明の名称 シャドウマスク 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 6、補正の内容 (1) 明細書をつぎのとおり訂正する。 (t)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)はぼ長方形の孔がブリッジを介してこの長方形の
    長手方向に連なって列をつくり、かかる列がシャドウ部
    を介して平行に間隔をおいて配列され九板が、パネル側
    に向って凸な曲面に形成された部分を有し、この曲面部
    分に法線を立ててZ軸となし、このZ軸に垂直に前記孔
    の列の方向にY軸を定め、Y、Z両軸に垂直にx@金定
    めるとともに、この曲面の上記法線を立てた部分を先に
    定義した21面で切断したときの切口にあられれる曲線
    の曲率ftKxとし、同じ(ZY面で切断したときの切
    口にあられれる曲線の曲率ヲに工としたとき、Kx<K
    τの部分で上記シャドウ部にY方向に細長い溝を設けた
    ことを特徴とするシャドウマスク。
  2. (2)孔の側壁と溝の側壁とが直接接し合うことのない
    特許請求の範囲第1項記載のシャドウマスク。
  3. (3)孔のX方向の開口径が板の両側で異なってお9、
    溝がこの開口径の小なる側に設けられた特許請求の範囲
    第1項または第2項記載のシャドウマスク。
JP9497884A 1984-03-30 1984-05-10 シヤドウマスク Granted JPS60240028A (ja)

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JP9497884A JPS60240028A (ja) 1984-05-10 1984-05-10 シヤドウマスク
US06/710,997 US4727280A (en) 1984-03-30 1985-03-12 Shadow mask for color cathode ray tube shaped to minimize doming

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JP9497884A JPS60240028A (ja) 1984-05-10 1984-05-10 シヤドウマスク

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JPH0418663B2 JPH0418663B2 (ja) 1992-03-27

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6043595A (en) * 1996-11-11 2000-03-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Shadow mask having a curved surface with compressed, strengthening dents

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143072A (en) * 1974-09-20 1976-04-13 Buckbee Mears Co Apaacha masuku oyobi sonoseizohoho
JPS5748054U (ja) * 1980-08-29 1982-03-17

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