JPS61163539A - カラ−受像管 - Google Patents

カラ−受像管

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JPS61163539A
JPS61163539A JP60002040A JP204085A JPS61163539A JP S61163539 A JPS61163539 A JP S61163539A JP 60002040 A JP60002040 A JP 60002040A JP 204085 A JP204085 A JP 204085A JP S61163539 A JPS61163539 A JP S61163539A
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JP
Japan
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axis
picture tube
shadow mask
color picture
curved surface
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JP60002040A
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Masachika Inoue
井上 雅及
Hidetoshi Yamazaki
英俊 山崎
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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

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〕 本発明はシャドウマスク型カラー受像管に係シ、特にシ
ャドウマスクの曲面形状に関するものでろる。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
シャドウマスク型カラー受像管に用いられているシャド
ウマスクは色選別機能を有する重要な部材の一つでらる
。即ち、多色に発光する蛍光体の塗り分けられた曲面状
のパネル内面に対して一定の間隔を置いて、規則的に配
列された多数の開孔の穿設された有効曲面部からなるシ
ャドウマスクが配置されている。そして管のネック部に
配設された電子銃からの複数の電子ビームは集束、加速
され且つ偏向作用を受けて実質的に矩形状の領域を走査
し、シャドウマスクの開孔を通過することによって夫々
対応する蛍光体を射突発光せしめてカラ°−映像を現出
する。従ってシャドウマスクの開孔群と対応する蛍光体
群との間にはいわゆるビームランディングを正確ならし
めるためvr−特定の相対的位置関係が必要でbす、受
像管の動作中宮にこの相対関係を一定に保九ねばならな
い。より具体的にはシャドウマスクと蛍光面との間隔(
以下q値と略称する)が常に一定の許容範囲内になけれ
ばならない。しかし乍らシャドウマスク型カラー受像管
はその動作原理から、シャドウマスクの開孔を通過する
電子ビーム量はl/3以下でIり、残りの電子ビームは
シャドウマスクの非開孔部に射突する。射突した電子ビ
ームは熱エネルギーに変換されシャドウマスクを加熱膨
張させることになる。この結果一般に鉄を主成分とする
素材からなるシャドウマスクは加熱膨張によりシャドウ
マスクの位置が変化し、q値が許容範囲外にまで変化す
るとビームランディング位置のずれにより色純度の劣化
を生ずることになる。このようなシャドウマスクの熱膨
張によって生ずるミスランディングの大きさは画面上の
画像のパターン及びこのパターンの継続する時間によっ
ても大きく異なる。
このうち長時間を費して生ずるミスランディングは特公
昭44−3547号公報に示されているように、シャド
ウマスクを保持するマスクフレームに取り付けられたス
プリング支持構体にバイメタルを介在させることにより
補正することがり能でろる。従って大きな問題となるの
は短時間のうちに生ずるミスランディングでらる。
短時間のうちに起こるミスランディングについて、矩形
の窓状のバター7を発生させる信号器を使用し、窓状パ
ターンの形状や位1tt1r変えてミスランディングの
大きさを測定すると、第3図のように画面(8)のほぼ
全面にわたって窓状のパターン(7)がめる場合は比較
的ミスランディングは小さい。
しかし乍ら第4図に示すように比較的細長い窓状パター
7(7)が画面(8)の輪郭の左右端からやや中央より
に偏圧した場合に最も大きなミスランディングを生ずる
。この実験事実は次の理由から容易に理解できる。
第1に、テレビジョンセットは受像管の平均陽極電流が
6る一定値をこえないように設計されているので、第3
図のように大きな窓状パターンではシャドウマスクの単
位画積当りの電流が第4図の場合より小さく、従って温
度上昇は小さい。
第2に、窓状パター7が画面の中央にらる場合はシャド
ウマスクが熱変形してもミスランディングは生じ難いが
、中央から左右端vciづくにつわてシャドウマスクの
熱変形が画面上のミスランディングとして現れる度合が
大きくなる。しかし画面左右端の近くではシャドウマス
クはマスクフレームに固定されているので変形そのもの
は小さくなる。従って第4図に示すような窓状パターン
の場合に最も大きなミスランディングを生ずる。
第5図は第4図に示すような窓状パターンのめる場合の
ミスランディングの状態を説明するための概略模式図で
ろる。即ち、パネル(9)の内面−にスタッドピンaυ
、スプリング支持構体(12及びマスクフレームαJを
介してシャドウマスクa4が対向配置されている。今低
輝度、即ち電子流密度の小さな状態で動作している時の
シャドウマスクa4は位置(al tICあり、開孔(
Isを通る電子ビームaQは対応する蛍光体(I7)に
正しくランディングしている。この状態から第4図に示
すような局部的に高輝度なパターンを映出する時は、シ
ャドウマスクα4Fi局部的に加熱膨張されて位置(a
tに変位し、開孔側は位置ら)から(b)へ変位する結
果、開孔051を通る電子ビームαeは位置(c)から
(c) VC変位して所定の蛍光体に正しくランディン
グしなくなる。
このような短時間のシャドウマスクの熱変形を防止する
ために、シャドウマスクのマスクフレームへの固定部を
できるだけ柔軟にし、第6図(alのようなドーム状の
変形から第6図(b)に示すようにシャドウマスクα4
Fiを管軸方向に平行移動させる方法も採用されている
。しかし乍らこのような対策は第3図(atのような全
体的な熱膨張による変位には有効でらっでも、第4図に
示すような局部的な変位には殆んど効果がない。この傾
向は特に大画面を有する大型管はど著しく、また同じ大
きさでろってもシャドウマスクの曲率半径が大きいほど
、即ち視感的に好fLいとされるより平坦化された管は
ど著しい。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、シャドウマ
スクの局部的な熱膨張によって生ずる色純度の劣化を抑
制することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明はシャドウマスクの有効曲面部の長辺方向中心軸
をY軸、短辺方向中心軸をY軸及び管軸と実質的に一致
する軸を2軸とする時、前記シャドウマスクの有効曲面
部の前記Y軸に沿う断面が、前記Y軸に石う線を長袖と
し、前記Y軸を頂点とする実質的に楕円曲線の一部とな
るように構成することにより局部ドーミングが最大とな
る領域付近での、X軸近傍のY軸に平行方向の曲率半径
を減少させ、この領域での熱変形を小さくすることによ
って色純度の劣化を効果的に抑制するものである。
〔発明の実施例〕
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
第4図に示すような窓状パターンを映出せしめた場合、
当初の2〜3分間の間は第7図に示すようにシャドウマ
スクa4の電子ビームの射突する領域α梯のみが熱膨張
し局部的なミスランディングを生ずる。この時のシャド
ウマスクa4の窓状パターン部の温度上昇を実測すると
、中心となるX軸上のM点は約70°OK上昇する条件
では上下端のN点、即ち窓状バター/のY軸に平行なA
−A’軸の両端では約70°OK上昇する。このことか
ら領域α樽の中でもX軸近傍での熱膨張はY軸から離れ
た部分の熱膨張より大きいことがわかる。換言すればX
軸近傍での変形を小さくすれば領域α秒全体の熱変形を
小さくできることになる。
シャドウマスクの曲面形状は、従来は部分球面が使用さ
れている。しかしながらq値を(適にするために、 Z=−(R−〜望丁7) R= A+B cos 2θ+0cos4θ   −・
−(11r =X 十y あるいは、 Z=−(RH−AI7+(RVO+kX2) (RVO
+kX”)−Y”)・・・・・(2) 等のように表示される形状も用いられることができる。
但し、 θ:Y軸に対する角度 RH: X軸上の円弧の半径 RVO : Y軸上の円弧の半径 A、B、O,k :定数 (1)式の表示では画面中心を通るシャドウマスクの任
意の断面が、一つの円弧、(2)式の表示ではY軸、Y
軸及びY軸に平行方向の任意の断面が一つの円弧で表わ
されている。
第1図は、本発明の一実施例を示すもので、第7図のX
軸上、B−B’に沿う断面を示す。
第1図においては、シャドウマスクのX軸断面は、(1
)式及び(2)式で表わされる形状(1)が一つの円弧
より表わされるのに対して、本発明による形状(2)は
Y軸を長袖、Z軸を短軸とする楕円曲線の一部より構成
されている。一方、Y軸に平行方向のシャドウマスク断
面は、上記実施例の形状及び(1)式及び(2)式で示
される形状共円弧になる。しかし、X軸断面の形状を変
化させたことにより実施例の形状では従来の円弧形状に
対して曲率半径が変化する。Y軸上及びYIIIVC平
行な有効径最外部分の断面を円弧とすれば、中間部のY
軸に平行方向の断面の曲率半径は、第2図に示すように
実施例の形状(6)の方が、従来の円弧形状(5)に比
べて小さくなる。特に第7図のM点近傍では、その差が
大きくなる。Y軸に平行方向の曲率半径がシャドウマス
クの熱変形に大きな効果を与え、曲率半径が小さいほど
局部的ミスランディングが小さくなる。
そのため熱膨張による局部的ミスランディングが最も大
きいM点近傍のYmVC平行方向の曲率半径が小さくな
れば効果的に局部的ミスランディングを補正することが
できる。従って、本発明にょるシャドウマスク形状を用
いれば、楕円曲線の長軸と短軸の長さを変化させること
により、M点付近のY軸に平行方向の曲率半径を調整し
、最大のミスランディング点で最大の補正効果を持つこ
とができる。すなわち、極めて効果的に局部的ミスラン
ディングを抑制できる。
例えば20吋型90°偏向カラー受像管では、従来の(
2)式で表わされる形状でY軸の曲率半径がRH= 1
008 MIKのものに対し、本発明の実施例として例
えば長軸Ra = 241.68 ysw、、短軸Rb
 = 46.53111とした場合に、局部的ミスラン
ディングを2096改良することができた。
楕円においては、離心率εにより、長軸R,aと短軸R
bの比が賓わり、ε¥io≦さく1の範囲の値をとる。
円ではε二〇となる。離心率εが0に近いほど円に近く
なるため、シャドウマスクのY軸に平行方向断面の曲率
半径は小さくならず、十分な局部的ミスランディングの
補正効果を持つことができない。即ち実効的なεとして
は0.5以上は必要でちる。従ってεの範囲として、0
.5≦ε<14)が適当でろる。
またX軸に沿う楕円曲線#′i2つ以上の複数の曲率半
径を組み合わせて実質的に楕円曲線としてもよい。
以上の説明においてY軸に平行方向の断面は、一つの円
弧で表わされる場合をとりめげたが必ずしもこの必ah
ない。しかし、シャドウマスクの熱膨張による局部的ミ
スランディングには、X軸近傍のY軸に平行方向の曲率
半径が最も効果があり小ざい方が良い。このためY軸に
平行方向の断面は、少く共一つの円弧あるいは、この断
面のX軸上の曲率半径をX軸上から離れた部分の曲率半
径より小さくしなければ、局部的ミスランディングを効
果的に補正することはできない。
岡、以上のような構造を有するシャドウマスクでは、局
部的にq値が最適値からずれる場合がるるか、その量が
許容値外となる場合は、パネルの内面形状をシャドウマ
スクと相似にすれば特に問題は生じない。この場合には
、ラスター歪特性等が変化するが変化量は小さくほとん
ど問題とならない。前述の20吋型カラー受像管では目
視では簡単に判別できない程度でろり実用上の問題とは
ならなかったー 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、シャドウマスクの構造を
大幅に変更することなく、曲面形状を部分的に変更する
のみで、局部的な熱変形による色純度の劣化を効果的に
抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の実施例を示す一模式図、第
3図及び第4図は映出パターンを示す模式図、第5図及
び第7図はシャドウマスクの局部的熱変形を説明するた
めの模式図、第6図(at及び第6図(b)f′iシャ
ドウマスクの全体的熱変形を説明するための模式図でら
る。 (1) 、 +21・・・シャドウマス21面(5) 
、 (6)・・・シャドウマスク断面(7)・・・窓状
パター/(8)・・画面の輪郭(9)・・パネル   
  顛・・パネル内面aυ・・スタッドビン  a3・
・スプリング支持構体θJ・・・フレーム   α尋・
・・シャドウマスクα9・・開孔     (Ie・・
・電子ビームαη・・・蛍光体    α樽・・電子ビ
ーム射突領域代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)第1図 第2図 第3図   第4図 第6図 (cL)(b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)内面に蛍光体群の形成された実質的に矩形状のパネ
    ルと前記パネルに近接対向して配置され、実質的に矩形
    状の有効曲面部と前記有効曲面部内の規則的に配列され
    た多数の開孔を有するシヤドウマスクを備えたカラー受
    像管において、前記実質的に矩形状の長辺方向中心軸を
    X軸、短辺方向中心軸をY軸とする時、前記シヤドウマ
    スクの有効曲面部の前記X軸に沿う断面が前記X軸に沿
    う線を長軸とし、前記Y軸を頂点とする実質的に楕円曲
    線の一部をなすことを特徴とするカラー受像管。 2)前記楕円曲線の離心率が0.5以上1.0未満であ
    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
    受像管。 3)前記Y軸に沿う断面が1つまたは2つ以上の異なる
    曲率半径からなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のカラー受像管。 4)前記有効曲面部のY軸に沿う断面は前記X軸近傍の
    曲率半径をR_V_Oとし、前記X軸を含む任意の点の
    曲率半径をR_V_Yとする時、R_V_O≦R_V_
    Yであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    カラー受像管。 5)前記楕円曲線が複数の異なる曲率半径から合成され
    た曲線からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のカラー受像管。
JP60002040A 1985-01-11 1985-01-11 カラ−受像管 Expired - Lifetime JPH07111876B2 (ja)

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US06/815,023 US4697119A (en) 1985-01-11 1985-12-31 Color cathode ray tube having a non-spherical curved mask
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