WO1999050879A1

WO1999050879A1 - Color crt, elastic supporter for color crt and elastic support mechanism

Info

Publication number: WO1999050879A1
Application number: PCT/JP1999/001631
Authority: WO
Inventors: Shuji Makimoto
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 1999-10-07
Also published as: TW444223B; MY124411A; EP1001446A1; JPH11283523A; CN1262779A; KR100348691B1; US6452318B1; DE69928358D1; EP1001446A4; EP1001446B1; KR20010013023A; DE69928358T2; CN1150587C

Description

明細書

カラー陰極線管、カラー陰極線管用の弾性支持体、および弾性支持機構

技術分野

本発明は、シャドウマスクを備えたカラ一陰極線管、力ラー陰極線管用の弾性支持体、および弾性支持機構に関する。

背景技術

一般に、カラー受像管は、有効部の周辺部に側壁部が設けられた矩形状のパネルと、パネルの側壁に接合されたフアンネルとを有する外囲器を備えている。パネルの有効部の内面には、青、緑、赤に発光する 3 色蛍光体層からなる蛍光体スクリーンが形成され、蛍光体スクリーンの内側に矩形状のシャドウマスクが対向して配置されている。また、ファンネルのネックには、 3 電子ビームを放出する電子銃が配置されている。

そして、電子銃から出射された 3 本の電子ビームをファンネルの外側に装着された偏向装置により偏向し、シャドゥマスクを介して蛍光体スクリーンを水平走査、垂直走査することにより、蛍光体スクリーンにカラー画像を表示する。

シャドウマスクは、電子銃から出射された 3 本の電子ビ一厶を色選別して蛍光体スクリーンの 3 色の蛍光体層に正しくランディングさせるためのもので、多数の電子ビーム通過孔が形成されているとともに薄い金属板を曲面形成してなるほぼ矩形状のマスク本体と、マスク本体の周縁部に取り付けられた矩形状のマスクフレームと、を備えている。そして、マスク本体が蛍光体スクリーンから所定間隔離れて対向するように、マスクフレームは少なくともその 3 側壁部が弾性支持体を介してパネルの側壁に支持されている各弾性支持体は、マスクフレームに固定された一端部と、パネルの側壁内面に設けられたスタツドビンに係止された他端部とを有している。

このようなカラ一陰極線管において、電子銃から出射された電子ビームのうち、約 8 0 0/0 の電子ビームがシャドウマスクに衝突する。この衝突により、シャドウマスクは加熱されて膨張し、電子ビーム通過孔と蛍光体層との相対的な位置関係がずれてしまう。そのため、シャドウマスクによリ形成された蛍光体スクリーン上の電子ビームスポットは、目標の色の蛍光体層に射突、すなわちランディングすることができず、この結果、蛍光体スクリーンによリ形成される力ラー画像の色純度劣化を生じる。

このため、従来より、例えばディスプレイモニタ一用の

-fcm

向相 ipta カラ一受像管では、シャドウマスクのマスク本体を、熱膨張を抑制する低熱膨張特性のアンバー材で形成している。

しかし、マスクフレームには、マスク本体材料と同様な高価なアンバー材を用いることはコス卜的に困難であり、通常、一般的な鉄材を用いている。そのため、マスク本体の熱がマスクフレー厶に伝わると、鉄材からなるマスクフレームの熱膨張量はマスク本体の熱膨張量を大きく上回るその結果、マスク本体の周辺部がマスクフレームに引っ張られ、電子ビーム通過孔がマスク本体の中心に対し、放射方向外方へ変位する。従って、各電子ビーム通過孔を通過した電子ビームによって形成されたビームスポッ卜のランディング位置も、目標の蛍光体層に対して放射方向外方へずれてしまう。

このようなランディングずれを抑制するには、シャドウマスクを蛍光体スクリーン側に変位（以下、 Z M F 変位（ Z 軸方向のマスクフレームの変位）という。尚、 Z 軸方向は管軸方向と定義する）させて、蛍光体層に対する電子ビー厶のランディング位置を画面中心方向に変化させ、マスクフレームの熱膨張によるランディング位置変化を相殺するこれにより、電子ビームのスポットを目的の蛍光体層にランデイングさせ、色純度劣化を抑制することができる。

このような色純度劣化を抑制する方法として、 U S P 3 ， 8 0 3 ， 4 3 6 号には、カラー陰極線管におけるマスクフレームをパネルに支持する弾性支持体の形状を工夫したものが提案されている。

この弾性支持体は、ほぼ長方形状の金属板を折リ曲げて構成され、マスクフレームに固定された固定部と、パネルから突出したスタッドビンに係合する嵌合孔を有する係止部と、これら固定部と係止部との間を延びる傾斜部と、を備えている。金属板は、固定部と傾斜部との間の第 1 折曲線、および傾斜部と嵌合部との間の第 2 折曲線に沿って折リ曲げられている。そして、第 1 、第 2 折曲線は、カラ一受像管の管軸方向に対して所定角度傾斜している。

このような弾性支持体を使用した場合、マスク本体の熱がマスクフレームに伝わり、マスクフレームが熱膨張すると、マスクフレームの側壁によって各弾性支持体がパネルの側壁側に押圧され、弾性支持体は折曲部が開く方向に弾性変形し、マスクフレームを蛍光体スクリーン方向へ変位させる。これに伴い、マスクフレームに固着されたマスク本体も蛍光体スクリーン方向に移動する。それにより、電子ビームのランディング位置が画面中心方向に変位し、色純度劣化を抑制する。

しかし、このような管軸方向に対して傾斜した 2 つの折曲部を持つ弾性支持体の Z M F 変位量は、折曲部の管軸に対する傾斜角を大きくしていくと増加するが、上記傾斜角が 4 0 ° 程度になった時点で飽和してしまう。

この結果、 1 5 インチ未満程度の小型のカラー陰極線管では、折曲部の傾斜角を 3 0 ° 未満に設定した時の Z M F 変位量でマスクフレームの熱膨張による色純度劣化を抑制すること力《できるが、 1 5 インチ、 1 7 インチ、さらには、これらよりも大きい陰極線管では、 Z M F 変位量が不足し、色純度劣化を十分に抑制することが困難となる。

発明の開示

本発明は、前記問題を解決するためになされたもので、その目的は、 1 5 インチ管以上の大型の管種においても、マスクフレームの熱変形による色純度劣化を補償することができるカラー受像管、このカラ一受像管用の弾性支持体、および弾性支持機構を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明に係るカラ一陰極線管は、ほぼ矩形状の有効部と、有効部の周縁部に沿って立設された 4 つの側壁と、を有するパネルと、

上記パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーンと、

上記パネルの内側に配設され、上記蛍光体スクリーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と、上記マスク本体の周縁部を支持しているとともに、上記側壁に対向したほぼ矩形状のマスクフレームと、を有するシャドウマスクと、

それぞれ上記マスクフレームとパネルの側壁との間に配置され上記マスクフレームを上記パネルの側壁に弾性的に支持してしヽるとともに、上記マスクフレームが上記パネルの側壁に接近する方向に熱膨張した際、上記マスクフレームを上記パネルの中心軸線に沿って上記蛍光体スクリーンに接近する方向へ変位させる複数の弾性支持体と、

電子ビームを上記シャドウマスクを介して上記蛍光体スクリーンに照射する電子銃と；を備えている。そして、弾性支持体の各々は、

細長いほぼ矩形状の板材を、上記中心軸線に対し傾斜して延びた第 1 および第 2 折曲線に沿つて折曲げることによリ、上記マスクフレームに固定されているとともに上記第 1 折曲線に接している固定部と、上記側壁の 1 つと係合しているとともに上記第 2 折曲線に接している係合部と、上記係合部および固定部を連結した傾斜部と、を有して構成され、

上記傾斜部は、上記マスクフレームの熱膨張に応じた変位応答性を有し、上記傾斜部の上記第 1 折曲線近傍部分の変位応答性が上記第 2 折曲線近傍部分の変位応答性よリも高い。

また、本発明によれば、上記弾性支持体の第 1 折曲線に平行な方向の断面積は、固定部側が係合部側に比ベ小さい。

上記構成のカラー陰極線管によれば、シャドウマスクの加熱に伴うマスクフレームの変形に対して、弾性支持体の傾斜部における変位応答性が、固定部側が大きく係合部側が小さく形成されている。そのため、各弾性支持体は、変形したマスクフレームによって圧縮されると、傾斜部の固定部側部分が係合部側がよりも大きく変形し、シャドウマスクを蛍光体スクリーン側へ変位させる。これにより、マスクフレームの熱変形に伴う、蛍光体スクリーンに対するシャドウマスクの相対的な位置ずれを補正し、蛍光体スクリーンにおける色純度劣化を補償することができる。

このような弾性支持体の変位応答性は、折曲部の折曲線と平行な方向に沿つた傾斜部の断面積が、係合部側よりも固定部側で小さくなる形状に、弾性支持体を形成することにより得られる。また、上記変位応答性は、傾斜部を区画している 2 つの折曲部の折曲長を、固定部側よりも係合部側を長く形成することによつても得ることができる。

また、この発明に係る弾性支持体は、ほぼ矩形状の有効部と有効部の周縁部に沿って立設された 4 つの側壁とを有するパネルと、上記パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記パネルの内側に配設され、上記蛍光体スクリーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と上記マスク本体の周縁部を支持しているとともに上記側壁に対向したほぼ矩形状のマスクフレームとを有するシャドウマスクと、を備えたカラー陰極線管の上記シャドウマスクを上記パネルの側壁に弾性的に支持する弾性支持体であり、上記マスクフレームに固定された固定部と、上記パネルの 1 つの側壁に係合した係合部と、上記カラー陰極線管の管軸に対して傾斜した 2 つの折曲部によリ上記固定部および係合部を段差をもって連結した傾斜部と、を備え、

上記マスクフレームの熱膨張に応じた上記傾斜部の変位応答性は、上記固定部側が上記係合部側より高くなつている。

更に、上記弾性支持体において、上記傾斜部の上記折曲部と平行な方向に沿った断面の面積は、固定部側が係合部側に比べ小さく形成されている。このように構成された力ラー陰極線管用の弾性支持体によれば、この弾性支持体がマスクフレームの熱変形によつて圧縮された際、傾斜部の変位応答性により、傾斜部の固定部側の部分が係合部側の部分よりも大きく変形する。そのため、マスクフレームの熱変形による、蛍光体スクリ一ンに対するシャドウマスクの相対的な位置ずれを補正し、蛍光体スクリーンにおける色純度劣化を補償することがでさる。

また、この発明に係る弾性支持体によれば、固定部は、折曲部の一端からカラー陰極線管の管軸方向に沿って突出した突出部を備えている。そのため、マスクフレームに対する固定部の固定作業を容易に行うことが可能となる。

更に、この発明に係る弾性支持機構は、ほぼ矩形状の有効部と有効部の周縁部に沿って立設された 4 つの側壁とを有するパネルと、上記パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記パネルの内側に配設され、上記蛍光体スクリーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と上記マスク本体の周縁部を支持しているとともに上記側壁に対向したほぼ矩形状のマスクフレームとを有するシャドウマスクと、を備えたカラ一陰極線管の上記シャドウマスクを上記パネルの側壁に弾性的に支持する弾性支持機構であつて、

少なくとも 3 つの上記側壁の内面に突設されたスタツドピンと、上記少なくとも 3 つの側壁と上記マスクフレームとの間にそれぞれ配設された少なくとも 3 つの弾性支持体と、を備えている。

そして、上記弾性支持体の各々は、上記マスクフレームに固定された固定部と、上記側壁の 1 つに設けれたスタツピンに係合した係合部と、上記カラー陰極線管の管軸と平行な方向に対して傾斜した 2 つの折曲部によリ上記固定部および係合部を段差をもって連結した傾斜部と、を備え、上記マスクフレームの熱膨張に応じた上記傾斜部の変位応答性は、上記固定部側が上記係合部側より高くなつている

図面の簡単な説明図 1 は、この発明の実施の形態に係る力一陰極線管の縦断面図

図 2 は、上記カラ一陰極線管のパネルおよびシャドウマスクを電子銃側から見た正面図、

図 3 は、上記カラ —陰極線管のシャドウマスクを示す斜視図、

図 4 は、上記シャドウマスクを支持するマスクホルダの折曲前の形状を示す平面図、

図 5 は、上記マスクホルダの斜視図、

図 6 A は、上記マスクホルダの正面図、

図 6 B は、上記マスクホルダの平面図、

図フ A は、図 6 B の線 VI I A— VI I Aに沿つた断面図、図 7 B は、図 6 B の線 VI I B— VI I Bに沿つた断面図、図 8 A は、マスクフレームが熱膨張した状態を示す断面図 8 B は、上記マスクフレームの熱膨張により電子ビームランディング位置がずれる状態を示す概略図、

図 8 C は、上記電子ビームのランディングずれを補正するために必要なシャドウマスクの動きを示す概略図、

図 9 A なしヽし図 9 C は、上記マスクフレームが熱膨張した際の上記マスクホルダの動作をそれぞれ示す断面図、側面図、および断面図、

図 1 0 は、上記カラ一陰極線管におけるマスクホルダおよび従来のマスクホルダの、折曲部分の傾斜角度と、マスクフレームの管軸方向への変位量との関係をそれぞれ示すグラフ、

図 1 1 A ないし図 1 1 J は、 1 0 種の変形例に係るマスクホルダをそれぞれ示す側面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例に係るカラ —陰極線管について詳細に説明する。

図 1 および図 2 に示すように、カラ一陰極線管は、ガラスからなるほぼ矩形状のパネル 3 およびファンネル 4 を有する真空外囲器 1 0 を備えている。パネル 3 は、ほぼ矩形状の有効部 1 と、有効部の周縁部に沿って立設された 4 つの側壁 2 と、を有し、ファンネル 4 は側壁 2 の端面に連結されている。少なくとも 3 つの側壁 2 の内面中央部には、それぞれ先細亍ーパ形状のスタツドビン 1 4 が内方に向かつて突設されてしゝる。

ノ\° ネル 3 の有効部 1 の内面には、青、緑、赤に発光する 3 色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン 5 が形成されている。また、パネル 3 の内側には、所定の間隔を置いて蛍光体スクリーン 5 に対向した実質的に矩形状のシャドウマスク 6 が配置されてしヽる。

一方、ファンネル 4 のネック 7 内には、 3 電子ビーム 8 を出射する電子銃 9 が配設されている。なお、電子銃 9 は、パネル 3 の中心軸線、つまり、管軸 Z と同軸的に配置されている。そして、電子銃 9 から出射された 3 電子ビーム 8 は、ファンネル 4 の外側に装着された偏向装置 1 1 によつて偏向され、シャドウマスク 6 を介して蛍光体スクリーン 5 を水平、垂直走査する。それにより、蛍光体スクリーンにカラー画像が表示される。

図 1 ないし図 3 に示すように、色選別機能を有するシャドウマスク 6 は、多数の電子ビーム通過孔 1 2 a が形成された実質的に矩形状のマスク本体 1 2 と、マスク本体の周縁部を支持した矩形状のマスクフレーム 1 3 と、を備えている。また、マスク本体 1 2 は、電子ビーム通過孔 1 2 a が形成された矩形状の有効部 1 6 と、この有効部を囲んだ無孔部 1 7 と、有効部の中心に垂直な管軸 Z とほぼ平行に折り曲げられたスカート部 1 8 と、を有し、アンバ一材（熱膨張係数 1 . 2 X 1 0 ⁶ 。 C ) により形成されてしヽる。

なお、パネル 3 およびシャドウマスク 6 は、それぞれ管軸 Z を通り互いに直交した長軸（水平軸） X および短軸（垂直軸） Y を有してしヽる。

マスクフレーム 1 3 は、 4 つの壁部 2 0 を備え、これらの壁部は、パネル 3 の中心軸線、つまり、カラ一陰極線管の管軸 Z と平行に延びているとともに、それぞれパネル 3 の側壁 2 と所定の間隔を置いて対向している。また、各壁部 2 0 は L 字形の断面形状を有している。そして、マスク本体 1 2 が蛍光体スクリーン 5 に対して所定の間隔を置いて対向するように、マスクフレーム 1 3 の 3 つの壁部 2 0 は、弾性支持機構を構成する弾性支持体として機能するマスクホルダ 3 0 によってパネル 3 に支持されてしヽる。

図 4 ないし図 6 B に示すように、各マスクホルダ 3 0 は、細長い矩形状の金属板を折曲げて形成されている。各マスクホルダ 3 0 は、マスクフレーム 1 3 よりも熱膨張係数の小さい材料、例えば、ステンレスによって形成されている。図 4 は、折曲げる前のマスクホルダ 3 0 の平面形状を示し、図 5 、 6 A および 6 B は、折曲げた状態のマスクホルダをそれぞれ示している。

詳細には、マスクホルダ 3 0 は、その長手方向の中心軸線 3 2 に対して直角な軸線、つまり、管軸 Z と平行な軸線 3 1 に対して角度 0 H ( 0 H < 9 0 ° ；) 傾斜した 2 本の平行な第 "！および第 2 折曲線 3 3 a 、 3 3 b に沿って 2 段に折曲げられている。角度 0 H は、例えば 4 9 ° に設定されてしヽる。これら第 1 および第 2 折曲線 3 3 a 、 3 3 b での、マスクホルダ 3 0 の折曲げ方向は互いに相反しているとともに、折曲げ角度 α 、は、それぞれ 9 0 ° よりも大き < 設定されている。

そして、マスクホルダ 3 0 は、 2 段に折曲げることによリ、長手方向一端側に位置した固定部 3 4 と、他端側に位置した係合部 3 5 と、固定部 3 4 および係合部 3 5 の間、つまり、第 1 および第 2 折曲線 3 3 a 、 3 3 b 間に位置した傾斜部 3 6 と、を有して（る。そして、固定部 3 4 と係合部 3 5 とは、間隔 h をおいてほぼ平行に延びている。また、係合部 3 5 にはほぼ円形の透孔 3 7 が形成されているまた、傾斜部 3 6 の部分において、マスクホルダ 3 0 の上側縁には楔状の凹所 3 8 が形成されている。それにより、マスクホルダ 3 0 は、固定部 3 4 と傾斜部 3 6 とを区画する折曲線 3 3 a の長さが、係合部 3 5 と傾斜部 3 6 とを区画している折曲線 3 3 b の長さよりも短くなるように形成されてし、る。すなわち、傾斜部 3 6 は、折曲線 3 3 a 、 3 3 b と平行な各断面の面積が、第 1 折曲線 3 3 a の位置で最も小さく、固定部 3 4 側から係合部 3 5 側に従い徐々に増力□ した形状となってしゝる。

これにより、マスクホルダ 3 0 は、第 1 折曲線 3 3 a での折曲部が第 2 折曲線 3 3 b の折曲部よりも弾性変形し易 < 、傾斜部 3 6 における変位応答性が固定部 3 4 側が大きく係合部 3 5 側が小さい構造となっている。

更に、固定部 3 4 は、第 1 折曲線 3 3 a の上端から、管軸 Z 方向に沿って突出した突出部 3 4 a を一体に備えている。

上記構成の各マスクホルダ 3 0 は、図 5 ないし図フ B に示すように、固定部 3 4 をマスクフレーム 1 3 の壁部 2 0 に固定することによリシャドウマスク 6 に取り付けられているとともに、係合部 3 5 は、透孔 3 7 にスタッドピン 1 4 が揷通された状態で、パネル 2 に支持されている。この際、マスクホルダ 3 0 は、固定部 3 4 の中心軸線 3 2 がマスクフレーム 1 3 の対応する壁部 2 0 の長手軸と平行になるように、マスクフレームに固定されている。

また、固定部 3 4 は、複数箇所、例えば、 3 箇所をスポット溶接することにより、マスクフレーム 1 3 の壁部 2 0 に固定されている。 3 つのスポット溶接箇所 4 4 の内、 2 箇所 4 4 a 、 4 4 b は、第 1 折曲線 3 3 a の両端部に隣接してそれぞれ位置している。

この状態において、マスクホルダ 3 0 の固定部 3 4 およぴ係合部 3 5 は互いにほぼ平行に延びているとともに、マスクフレーム 1 3 の壁部 2 0 およびパネル 3 の側壁部 2 とそれぞれほぼ平行に対向している。

マスクホルダ 3 0 は、管軸 Z と平行な軸線 3 1 に対して角度 e H 傾斜した、特に、図 6 A において右上がリに傾斜した、一対の折曲線 3 3 a 、 3 3 b に沿って折曲げられてしゝること力ヽら、係合部 3 5 は、管軸 Z に沿って、固定部 3 4 よりも蛍光体スクリーン 5 側に位置した状態でスタツドピン 1 4 と係合している。また、図 7 B 力、らよく分かるように、傾斜部 3 6 は、管軸 Z 方向および管軸に垂直な直交 2 軸に対してそれぞれ傾斜して位置している。

なお、パネル 3 の 3 つの側壁部 2 に突設されたスタッドピン 1 4 は、それぞれ側壁部 2 の長手方向中央部に設けられている。これに対向して、各マスクホルダ 3 0 は、図 2 に示すように、係合部 3 5 に形成された透孔 3 7 が、マスクフレーム 1 3 の壁部 2 0 の長手方向中央部と対向するように、マスクフレームに固定されている。

次に、上記のように構成されたカラ一陰極線管において、マスクホルダ 3 0 により、カラー陰極線管の動作時におけるマスクフレームの熱膨張に起因した色純度劣化を補正する動作について説明する。

カラー陰極線管を作動させた場合、マスク本体 1 2 は電子ビームの射突によって加熱され、この熱は、マスクフレ —厶 1 3 に伝達される。すると、マスクフレーム 1 3 は熱膨張し、図 8 A に示すように、各壁部 2 0 は、破線で示す位置からパネル 3 の側壁部 2 に向かって変位する。この際、マスク本体 1 2 もマスクフレーム 1 3 に弓 | つ張られ同一方向に変位する。

この場合、図 8 B に示すように、マスク本体 1 2 の電子ビーム通過孔 1 2 a は、蛍光体スクリーン 5 に対して、蛍光体スクリーンの放射方向外側に移動し、その結果、電子ビーム通過孔 1 2 a を通って蛍光体スクリーン 5 に到達する電子ビーム 8 は、目標の蛍光体層 5 1 に対して放射方向外側にずれた位置にランディングする。これに起因して、色純度の劣化を引き起こす。

このような場合、図 8 C に示すように、各マスクホルダ 3 0 は、マスク本体 1 2 を波線で示す通常位置から実線で示す補正位置まで蛍光体スクリーン 5 側に移動させ、電子ビーム 8 のランディング位置を目標の蛍光体層 5 1 と一致するように補正する。すなわち、マスク本体 4 の加熱に伴うマスクフレーム 1 3 の変位に応じたマスクホルダ 3 0 の傾斜部 3 6 の変位応答性は、固定部 3 4 側が大きく係合部 3 5 側が小さいものであり、各マスクホルダは、この傾斜部 3 6 の変位応答性により、マスクフレーム 1 3 の熱変形に伴うマスク本体 1 2 の蛍光体スクリーン 5 に対する相対的な位置ずれを補正するものである。

より詳細に述べると、カラー陰極線管の作動時にマスクフレーム 1 3 が熱膨張すると、マスクフレーム 1 3 の壁部 2 0 とパネル側壁部 2 との間隔が狭まり、これらの間に配設された各マスクホルダ 3 0 は、図 9 A に示すように圧縮される。その結果、各マスクホルダ 3 0 は、固定部 3 4 と傾斜部 3 6 とのなす角度 α および係合部 3 5 と傾斜部 3 6 とのなす角度がそれぞれ大きくなる方向に変形する。

この場合、マスクホルダ 3 0 の係合部 3 5 はスタッドピン 1 4 に係合して固定されてしヽることから、図 9 Β に示すように、傾斜部 3 6 が係合部 3 5 に対して第 2 折曲線 3 3 b に垂直な方向 D へ変位するとともに、固定部 3 4 が傾斜部 3 6 に対して第 1 折曲線 3 3 a に垂直な方向 E へ変位する。その際、変位方向 D および E は、いずれも管軸 Z 方向の成分 D 1 、 E 1 を含んでしヽること力ヽら、傾斜部 3 6 および固定部 3 4 は管軸 Z 方向に沿って蛍光体スクリーン 5 側へ変位する。同時に、マスクホルダ 3 0 が圧縮された場合、傾斜部 3 6 に撓みを生じる。この撓みにより傾斜部 3 6 は、図 9 C に示すように、傾斜部 3 6 の表面に対して垂直な方向 F に変位するが、傾斜部 3 6 は管軸 Z に対して傾斜していることから、 F 方向の変位は管軸 Z 方向の成分 F 1 を含んでいる。従って、傾斜部 3 6 が撓むことにより、固定部 3 4 は管軸 Z に沿って蛍光体スクリーン 5 側へ変位する。

従って、マスクホルダ 3 0 によって支持されてしヽるシャドウマスク 6 が管軸 Z 沿って蛍光体スクリーン 5 側へ変位し、その結果、電子ビームのランディング位置が画面中心方向に変位し、色純度劣化を抑制することができる。

ここで、マスクホルダ 3 0 の傾斜部 3 6 の変位応答性は、係合部 3 5 側よりも固定部 3 4 側の方が高いため、マスクフレーム 1 3 の熱膨張によりマスクホルダが圧縮された際マスクホルダの第 1 折曲線 3 3 a に沿った折曲部は、第 2 折曲線 3 3 b に沿った折曲部よりも大きく弾性変形し、固定部 3 4 を管軸 Z に沿って蛍光体スクリーン側へより大きく変位させる。

上記構成のマスクホルダ 3 0 は、傾斜部 3 6 の変位応答性により、圧縮された際、その変形量がほぼ線形的に変化する。また、第 1 および第 2 折曲線 3 3 a 、 3 3 b の傾斜角度 0 H を種々変更した場合、図 1 0 に黒点で示すように、マスクホルダ 3 0 の Z M F 変位量は、広範囲の角度 0 H に亘リ、角度 0 H の増加に応じて線形的に増加する。図 1 0 において、 X 点は従来のマスクホルダの特性を示すもので、角度 0 H が約 3 0 ° を越えると、 Z M F 変位量は逆に減少する。

従って、上記構成のマスクホルダ 3 0 を用いることによ y 、傾斜角度 0 H に応じた所望の Z M F 変位量が得られ、マスクフレー厶 1 2 の熱膨張に起因する色純度劣化を効果例射要が正で Bら

的に補償することができる。

すなわち、弾性支持体としてのマスクホルダ 3 0 の構造によレ J 、傾斜部 3 6 を区画している第 1 および第 2 折曲線

3 3 a _% 3 3 b の傾斜角度 0 H を蛍光体スクリ一ン 5 の種々の寸法に応じた変えることにより、シャドゥマスク 6 を管軸 X 方向に線形性を持って変位させることができる。従つて、例えば、 1 5 インチ管以上の大型の管種にマスクホルダ 3 0 を適用した場合でも、十分な Z M F 変位量を得ることができ、蛍光体スクリーンにおける色純度劣化を補償することができる。

例をげると、従来の 1 7 インチのカラー陰極線管において、 7 スクフレーム 1 3 の熱膨張による最大ランディングずれ ( P D ) は、画面の対角方向最外部で約 0 . 0

2 0 m m あった。この場合、シャドウマスクへの電子ビ一厶の入角は約 4 0 ° であり、このランデイングずれ量を補するのに必要な Z M F 量は、 Z M F = P D t a n ( Θ ) = 0 . 0 2 0 t a n ( 4 0 ° ) = 0 . 0 2

4 m m 必となる。

本実施のマスクホルダ 3 0 を用いた場合、図 1 0 に示す特性か、傾斜角度 0 H = 4 9 ° で、 Z M F 量 = 0 . 0

2 4 m m 得られ、マスクフレーム 1 3 の熱膨張に起因する電子ビムのランディングずれを完全に補償することが可能となる

れに対して、従来の弾性支持体では、図 1 0 に示す特性から、 Θ H = 3 0 ° で最大 Z M F 量 = 0 . 0 1 O m m しか得ることができず、 1 7 インチ管に適用した場合には電子ビームのランディングずれを補償することはできない。本実施例のマスクホルダ 3 0 は、従来のものに比較して、 2 倍以上の Z M F 量を得られることが分かる。更に、本マスクホルダ 3 0 を用しヽることにより、図 1 0 力、ら明ら力、なように、 1 フィンチ管より大きい陰極線管においても、傾斜角度 0 H を増加することにより、ランディングずれを補正するのに必要な十分な Z M F 量を得ることができる。

以上のように構成されたマスクホルダ 3 ◦ 、並びに、これを備えた弾性支持機構およびカラー陰極線管によれば、 1 5 インチ管以上の大型の管種においても、マスクフレー厶の熱変形による色純度劣化を補償することができ、画像品位の向上を図ることができる。

なお、弾性支持体として、上述したマスクホルダ 3 0 の代りに、図 1 1 A なしヽし 1 1 J にそれぞれ示すような、種々の変形例に係るマスクホルダ 3 0 a なし、し 3 0 j を用いてもよし、。これらのマスクホルダ 3 0 a なしヽし 3 0 j は、上記マスクホルダ 3 0 と同様な基本構造を有するもので、それぞれマスクホルダ 3 0 と同様の作用効果を得ることがでぎる。

これらのマスクホルダ 3 0 a なし、し 3 0 j は、し、ずれも、ほぼ矩形状の金属板を第 1 および第 2 折曲線 3 3 a 、 3 3 b に沿って折り曲げて形成され、固定部 3 4 、係合部 3 5 、およびこれらの間を連結した傾斜部 3 6 を備えている。そして、第 1 および第 2 折曲線 3 3 a 、 3 3 b は、管軸と平行な軸線に対して角度 0 H 傾斜して延びている。また、傾斜部 3 6 は、折曲線 3 3 a 、 3 3 b と平行な各断面の面積が、第 1 折曲線 3 3 a の位置で最も小さく、固定部 3 4 側から係合部 3 5 側に従い徐々に増加した形状となっているこれにより、マスクホルダ 3 0 は、第 1 折曲線 3 3 a での折曲部が第 2 折曲線 3 3 b の折曲部よりも弾性変形し易 < 、傾斜部 3 6 における変位応答性が固定部 3 4 側が大きく係合部 3 5 側が小さい構造となっている。

マスクホルダ 3 0 a なしゝし 3 0 i は、しヽずれも、固定部 3 4 と傾斜部 3 6 とを区画する第 1 折曲線 3 3 a の長さが、係合部 3 5 と傾斜部 3 6 とを区画している第 2 折曲線 3 3 b の長さよりも短くなるように形成されてしゝる。

マスクホルダ 3 0 a なし、し 3 0 d 、および 3 0 i は、マスクホルダの上側縁に形成された凹所 3 8 のみを有し、各凹所の形状が上述したマスクホルダ 3 0 の凹所 3 8 と相違してしゝる。

マスクホルダ 3 0 e 、 3 0 f 、および 3 0 h では、上側縁および下側縁にそれぞれ凹所 3 8 が形成されている。また、マスクホルダ 3 0 g では、下側縁のみに凹所 3 ⁸ が形成されている。

マスクホルダ 3 0 a なしヽし 3 0 d 、 3 0 f 、 3 0 g の固定部 3 4 は、係合部 3 5 と同一の幅を有し、ある程度大きく形成されてしヽる。そのため、マスクフレーム 1 3 に対する固定作業時の溶接領域を十分に確保でき溶接作業の容易化を図れる。また、マスクホルダ 3 0 e 、 3 0 h 、 3 0 i の固定部 3 4 は、係合部 3 5 よりも小さな幅に形成されてしヽる。

マスクホルダ 3 0 j は、従来の弾性支持体と同様な外形を有してしゝるが、固定部 3 4 と傾斜部 3 6 とを画する第 1 折曲線 3 3 a 上に、この第 1 折曲線に沿った長穴 5 0 を穿設した構造とし、この折曲部分の機械的強度を低下させることで、上述した変位応答性を実現している。なお、この発明は上述した実施例に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、環境温度上昇時の色純度劣化を補正する目的で、マスクホルダの固定部とマスクフレームとの間にバイメタルを介在させる構成としてもよい。また、マスクホルダを含む弾性支持機構は、マスクフレームの 3 側壁に限らず、 4 側壁の全部にそれぞれ設けてもよい。

更に、マスクホルダの第 1 および第 2 折曲線は、互いに平行な場合に限らず、必要に応じて、第 1 および第 2 折曲線の傾斜角 S H を互いに異なる角度に設定してもよい。

産業上の利用可能性

この発明によれば、マスクフレームの熱変形に伴う、蛍光体スクリーンに対するシャドウマスクの相対的な位置ずれを補正し、蛍光体スクリーンにおける色純度劣化を補償することが可能なカラー陰極線管、弾性支持体、および弾性支持機構を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . ほぼ矩形状の有効部と、有効部の周縁部に沿つて立設された 4 つの側壁と、を有するパネルと、

上記パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーン上記パネルの内側に配設され、上記蛍光体スクリーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と、上記マスク本体の周縁部を支持しているとともに、上記側壁に対向したほぼ矩形状のマスクフレームと、を有するシャドウマスクと、それぞれ上記マスクフレームとパネルの側壁との間に配置され上記マスクフレームを上記パネルの側壁に弾性的に支持しているとともに、上記マスクフレームが上記パネルの側壁に接近する方向に熱膨張した際、上記マスクフレームを上記パネルの中心軸線に沿つて上記蛍光体スクリーンに接近する方向へ変位させる複数の弾性支持体と、

電子ビームを上記シャドウマスクを介して上記蛍光体スクリーンに照射する電子銃と、を備え、

上記弾性支持体の各々は、

細長いほぼ矩形状の板材を、上記中心軸線と平行な方向に対して傾斜して延びた第 1 および第 2 折曲線に沿つて折曲げることにより、上記マスクフレームに固定されてしゝるとともに上記第 1 折曲線に接している固定部と、上記側壁の 1 つと係合しているとともに上記第 2 折曲線に接している係合部と、上記係合部および固定部を連結した傾斜部と、を有して構成され、

上記傾斜部は、上記マスクフレームの熱膨張に応じた変位応答性を有し、上記傾斜部の上記第 1 折曲線近傍部分の変位応答性が上記第 2 折曲線近傍部分の変位応答性よリも高いことを特徴とするカラー陰極線管。

2 . 上記傾斜部は、上記第 1 折曲線側から上記第 2 折曲線側まで徐々に低下する変位応答性を有していることを特徴とする請求項 1 に記載のカラー陰極線管。

3 . 上記第 1 折曲線は上記第 2 折曲線よりも短いことを特徴とする請求項 1 に記載のカラー陰極線管。

4 . 上記傾斜部の上記第 1 折曲線と平行な方向に沿つた断面の面積は、上記第 1 折曲線近傍部分が上記第 2 折曲線近傍部分よりも小さいことを特徴とする請求項 1 に記載のカラー陰極線管。

5 . 上記傾斜部の断面積は、上記第 1 折曲線側から上記第 2 折曲線側まで徐々に増大していることを特徴とする請求項 4 に記載のカラー陰極線管。

6 . 上記各マスクフレームは、上記第 1 折曲線上に形成され第 1 折曲線に沿って延びた長孔を有していることを特徴とする請求項 4 に記載のカラー陰極線管。

7 . 上記第 1 および第 2 折曲線は互いに平行に延びていることを特徴とする請求項 1 に記載のカラ一陰極線管

8 . ほぼ矩形状の有効部と有効部の周縁部に沿つて立設された 4 つの側壁とを有するパネルと、上記パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記パネルの内側に配設され、上記蛍光体スクリーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と上記マスク本体の周縁部を支持しているとともに上記側壁に対向したほぼ矩形状のマスクフレ一ムとを有するシャドウマスクと、を備えたカラー陰極線管の上記シャドウマスクを上記パネルの側壁に弾性的に支持する弾性支持体であって、

上記マスクフレームに固定された固定部と、上記パネルの 1 つの側壁に係合した係合部と、上記カラー陰極線管の管軸と平行な方向に対して傾斜した 2 つの折曲部によリ上記固定部および係合部を段差をもって連結した傾斜部と、を備え、

上記マスクフレームの熱膨張に応じた上記傾斜部の変位応答性は、上記固定部側が上記係合部側より高いことを特徴とする弾性支持体。

9 . 上記傾斜部の上記折曲部と平行な断面の面積は、上記係合部側よりも上記固定部側が小さいことを特徴とする請求項 8 に記載の弾性支持体。

1 0 . 上記固定部側の折曲部は、上記係合部側の折曲部の長さよりも小さい長さを有していることを特徴とする請求項 8 に記載の弾性支持体。

1 1 . 上記固定部は、上記固定部側の折曲部の一端から上記管軸方向に突出した突出部を有していることを特徴とする請求項 8 に記載の弾性支持体。

1 2 . ほぼ矩形状の有効部と有効部の周縁部に沿つて立設された 4 つの側壁とを有するパネルと、上記パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記パネルの内側に配設され、上記蛍光体スクリーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と上記マスク本体の周縁部を支持しているとともに上記側壁に対向したほぼ矩形状のマスクフレームとを有するシャドウマスクと、を備えたカラー陰極線管の上記シャドウマスクを上記パネルの側壁に弾性的に支持する弾性支持機構であって、

少なくとも 3 つの上記側壁の内面に突設されたスタツドピンと、

上記少なくとも 3 つの側壁と上記マスクフレームとの間にそれぞれ配設された少なくとも 3 つの弾性支持体と、を備え、

上記弾性支持体の各々は、

上記マスクフレームに固定された固定部と、上記側壁の 1 つに設けれたスタッドピンに係合した係合部と、上記力ラー陰極線管の管軸と平行な方向に対して傾斜した 2 つの折曲部によリ上記固定部および係合部を段差をもって連結した傾斜部と、を備え、

上記マスクフレームの熱膨張に応じた上記傾斜部の変位応答性は、上記固定部側が上記係合部側より高いことを特徴する弾性支持機構。

1 3 . 上記各弾性支持体の上記傾斜部の、上記折曲部と平行な断面の面積は、上記係合部側よりも上記固定部側が小さいことを特徴とする請求項 1 2 に記載の弾性支持機構。