JP2000149812A - 陰極線管用シャド―マスク及び陰極線管 - Google Patents
陰極線管用シャド―マスク及び陰極線管Info
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Abstract
設けられても具現画像の状態を良好に維持することがで
きる陰極線管用シャドーマスクを提供すること。また,
前記シャドーマスクを有する陰極線管を提供すること。 【解決手段】 多数の電子ビーム通過用穴部が形成され
る有穴部13bと,有穴部13bの四方の端部から所定
の間隔を置いて折曲形成されるスカート部を含む陰極線
管用シャドーマスク13において,有穴部13bの短軸
方向に対する電子ビーム通過用穴部13aのピッチをP
vとし,有穴部13bの短軸方向に対する電子ビーム通
過用穴部13aの間の間隔をAとする時,電子ビーム通
過用穴部13aが下記の数式1を満たすよう,シャドー
マスク13を形成する。また,このようなシャドーマス
クを陰極線管に適用する。 [数式1] 0.05≦A/Pv≦0.15
Description
ーマスクに関し,より詳しくは大型でかつパネル面を平
面化した陰極線管に適する陰極線管用シャドーマスクと
その陰極線管用シャドーマスクを有する陰極線管に関す
る。
られる場合,この陰極線管に備えられるシャドーマスク
は,陰極線管の電子銃から放出される電子ビームを選別
し,蛍光面に正しくランディングされるようにする色選
別機能を遂行する。
線管の前面ガラスであるパネルの大きさや形状によって
全体的な構成を決定するが,大抵は対角線方向を基準と
してR=2,000mm程度の曲率半径を有するよう形
成される。
陰極線管は消費者の好みに従い次第に大型化が進み,同
時に,パネルの全面を平面化して構成するようになっ
た。このような陰極線管に適用されるシャドーマスクも
やはり,陰極線管の特性に合わせて設けられることにな
る。
て形成されたパネルを用いる大型陰極線管に適用される
シャドーマスクは,大きさはパネルの大きさに合わせ,
形状は通常のシャドーマスクと同様に曲率を有するシャ
ドーマスクとなる。
率半径を大きくしかつ大型化された構造を持つ場合,構
造的な強度が脆弱になるので,それによる問題点が生じ
る。
曲率半径を1.6R以上にすると,一定の衝撃を与えら
れた時,その形状を容易には維持できない傾向がある。
このようなシャドーマスクの変形は陰極線管の製品の品
質に致命的な影響を与えることになる。ここで1Rは,
周知のように陰極線管のパネル有効面の対角線の長さに
1.767を掛けた値である。
径が大きくなり平面化して形成される時には,ドーミン
グ(doming)あるいはハウリング(howlin
g)特性に弱点を持つようになる。ドーミング特性につ
いて言えば,周知のように陰極線管作用の時,電子銃か
ら放出された電子ビームの約70%以上は,シャドーマ
スクの穴部を通過することができず,衝突する。そし
て,このようにシャドーマスクに衝突する電子ビーム
は,シャドーマスクに熱的変形を生じさせ電子ビームの
ランディングに問題を起こすようになる。シャドーマス
クが平面化されると,電子ビームがシャドーマスクにぶ
つかる確率がより高くなるので,熱的変形がさらに生じ
やすくなり陰極線管の色純度の不良を招くようになる。
うなシャドーマスクを有する陰極線管が大型カラーテレ
ビに設けられた場合,シャドーマスクは音による影響を
受けて震えることがある。シャドーマスクが大型化され
る時は,その構造的な強度の弱化によってこのようなハ
ウリング現象がより悪化する。
を与える代表的な音は,陰極線管に備えられるスピーカ
ーからの音であり,その音圧によりシャドーマスクは影
響を受ける。
ーマスクが大型化されて平面化されると,構造的強度,
ドーミング及びハウリングの特性が低下するという諸般
の問題点が生じ,消費者に優秀な陰極線管を提供するの
が難しくなる。
たもので,その目的とするところは,陰極線管において
パネルを平面化,かつ大型化して設けても具現画像の状
態を良好に維持することができる陰極線管用シャドーマ
スクを提供することにある。また,本発明の他の目的
は,前記シャドーマスクを有する陰極線管を提供するこ
とにある。
に,本発明は,請求項1に記載のように,多数の電子ビ
ーム通過用穴部が形成された有穴部と,前記有穴部の四
方の端部から所定の間隔を置いて折曲形成されるスカー
ト部を有する陰極線管用シャドーマスクにおいて,前記
有穴部の短軸方向に対する前記電子ビーム通過用穴部の
ピッチをPvとし,前記有穴部の短軸方向に対する前記
電子ビーム通過用穴部間の間隔をAとする時,前記電子
ビーム通過用穴部が0.05≦A/Pv≦0.15の式
を満たして形成されることを特徴とする陰極線管用シャ
ドーマスクを提供する。
Pvの値は0.6〜1.0mmの範囲内に,また請求項
3に記載のように,前記Aの値は0.05〜0.09m
mの範囲内において設定されるのが好ましく,また,請
求項4に記載のように,前記有穴部の短軸方向に対する
前記電子ビーム通過用穴部の実質的な間の間隔をBとす
る時,前記電子ビーム通過用穴部が0.185≦A/B
≦0.818の式を満たして形成されることが好まし
く,請求項5に記載のように,前記B値は0.11〜
0.27mmの範囲を維持して設定されるのが好まし
い。上述のように形成されたシャドーマスクは,強度,
ドーミング,ハウリング等の特性を向上させることがで
きる。なお,請求項6に記載のように,前記シャドーマ
スクの厚さをTとする時,前記Tと前記Aとの関係が
0.2<A/T<0.5の式を満たして形成されること
が可能である。
ャドーマスクの曲率半径をRsとし,1Rは,陰極線管
のパネル有効面の対角線の長さに1.767を掛けた値
とする時,前記Rsが6R≦Rs≦4Rの式を満たして
形成されることが好ましく,請求項8に記載のように,
前記有穴部の中心部を基準に,有穴部の長軸方向へ大略
2/3地点までの曲率半径をR1とし,前記2/3地点
外の曲率半径をR2とする時,前記R1,R2がR2×
1.5≦R1≦R2×5の式を満たして前記シャドーマ
スクが形成されることが好ましい。このような形状を有
するシャドーマスクは,強度,ドーミング,ハウリング
等の特性をさらに強化することができる。
項9に記載のように,外面は平坦であって内面は湾曲し
て形成され,前記内面に蛍光体スクリーンが形成される
パネルと,前記パネルに連結設置され,外周上に偏向ヨ
ークが設置されるファンネルと,前記ファンネルに連結
設置され,電子ビームを発生させる電子銃が挿入設置さ
れるネック部を具備し,多数の電子ビーム通過用穴部が
形成される有穴部と,前記有穴部の四方の端部から所定
の間隔を置いて折曲形成されるスカート部を含んで前記
パネル内側に設置され,前記有穴部の短軸方向に対する
前記電子ビーム通過用穴部のピッチをPvとし,前記有
穴部の短軸方向に対する前記電子ビーム通過用穴部の間
の間隔をAとする時,前記電子ビーム通過用穴部が0.
05≦A/Pv≦0.15の式を満たして形成されるシ
ャドーマスクを具備することを特徴とする陰極線管が提
供される。
記パネルの内面の曲率半径をRpとし,1Rは,陰極線
管のパネル有効面の対角線の長さに1.767を掛けた
値とする時,この曲率半径が1.1R≦Rp≦8Rの式
を満たして形成されることが好ましく,請求項11に記
載のように,前記シャドーマスクの曲率半径をRsとす
る時,このRsが1.6R≦Rs≦4Rの式を満たして
形成されることが好ましく,さらに請求項12に記載の
ように,前記有穴部の中心部を基準に,前記有穴部の長
軸方向へ大略2/3の地点までのシャドーマスク曲率半
径をR1とし,前記2/3地点外のシャドーマスク曲率
半径をR2とする時,このR1,R2がR2×1.5≦
R1≦R2×5の式を満たして形成されることが好まし
い。
発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は,本発明の
実施の形態による陰極線管を示す切開斜視図である。図
に示すように陰極線管は,ガラス材質からなるパネル
1,ファンネル3,ネック部5の組合せ体である真空管
から形成される。
パネル1は,大略長方形からなり,その内側にはドット
またはストライプ状の蛍光幕が含まれた蛍光体スクリー
ン7が形成されている。
りわかるように,パネル1の外面1aは平面であり,内
面1bは所定の曲率半径を持って曲面形態に形成され
る。このような形状のパネル1を有する陰極線管が,カ
ラーテレビのようなディスプレーに適用されると,立体
感かつ平面感に優れた画質を提供できるという利点があ
る。
は,全体的に漏斗状であり,その外周上には電子ビーム
E/Bの偏向のために磁界を形成する偏向ヨーク9が設
置される。ファンネル3に連結設置されるネック部5に
は3種の電子ビームE/Bを発生させるための電子銃1
1が挿入設置される。
て色選別装置として作用するシャドーマスク13がマス
クフレーム15により支持されて設置される。シャドー
マスク13は,多数の電子ビーム通過用穴部13aが形
成される有穴部13bと,この有穴部13bの四方の端
部から所定の間隔を置いて折曲形成されるスカート部1
3cを含んで構成される。シャドーマスク13もパネル
1に対応して有穴部13bを大略長方形になし,この有
穴部13bは所定の曲率を有するよう形成される。
銃11から発生した3種(Red,Green,Blu
e)の電子ビームE/Bを偏向ヨーク9によってパネル
1の長軸方向H及び短軸方向Vに偏向させ,3種の電子
ビームE/Bがシャドーマスク13の一電子ビーム通過
用穴部13aにおいて収束されるようにし,これを蛍光
体スクリーン7に衝突させて,その時発生する光で所定
の画像を具現する。
大型化し,その外面1aを平面化し,なおかつ消費者の
求める良質の画像を提供するよう構成する場合,シャド
ーマスク13は以下のような構成を有して構造的問題を
解決する。
穴部13bに多数の電子ビーム通過用穴部13aを形成
するとき,次の条件を満たすようにする。これに関する
図面を図3及び図4に示す。ここで図3は図1のX部分
を拡大図示した図面であり,図4は図3のY−Y´線の
断面図である。
aは,有穴部13bの長軸方向H及び短軸方向Vにそれ
ぞれ一定のピッチを持って形成される。本実施の形態に
おいては有穴部13bの短軸方向Vに対するピッチをP
vとし,テーパ部分TAを除いた電子ビーム通過用穴部
13a間の間隔をAとする。このPvとAとの関係が次
の数式を満たすようにして,電子ビーム通過用穴部13
aを有穴部13bに形成するようにする。 0.05≦A/Pv≦0.15
イバー(Tie Bar)と呼ばれる上記A値を0.0
5〜0.09mm内で設定し,上記Pvの値は0.6〜
1.0mm内で設定して上記数式を満たすようにする。
によって有穴部13bに形成してシャドーマスク13を
構成するのは,上記条件を持つシャドーマスクがその強
度及びドーミング,ハウリングなどの特性に向上を及ぼ
すという実験結果に依拠したものである。
過用穴部13aと電子ビーム通過用穴部13aとの実質
的な間隔,つまりテーパTA部分を含んだ間の間隔をB
とする。上記A値はB値と密接な関係を持つので,シャ
ドーマスク13は下記の数式を満たして電子ビーム通過
用穴部13aを有穴部13bに形成するとき,さらに効
果的になる。 0.185≦A/B≦0.818 この時,Bの値は0.11〜0.27mmの範囲におい
て設定されるのが好ましい。
2.1R≦Rp≦8Rの範囲内で維持して形成され,ま
た,シャドーマスク13がその曲率半径Rsを1.6R
≦Rs≦4Rの範囲内で維持して形成される時,さらに
効果的になる。ここで,1Rは,周知のように陰極線管
のパネル有効面の対角線の長さに1.767を掛けた値
である。
たし,かつ次の条件を満たす時,さらに効果的になる。
半径は重要な因子として作用するようになる。その点を
図5に基づき説明する。図5は,本発明の実施の形態に
よるシャドーマスク13を概略的に示した図面であっ
て,図面におけるZは有穴部13bの中心部を通る中心
軸を示している。
を満たし,かつ中心軸Zから有穴部13bの長軸方向へ
大略2/3地点までの曲率半径R1と,それ以外の曲率
半径R2が下記の数式を満たすように形成される。 R2×1.5≦R1≦R2×5 すなわち,シャドーマスク13においては,有穴部13
bの中心部位へ行くほど曲率半径が大きくなり,その形
状が平坦になる。このような形状は,シャドーマスク1
3の強度,ドーミング,ハウリング特性を強化する。
おいて,シャドーマスク13の厚さは,全体の厚さを1
00とした場合,中心軸Zから2/3の地点までは大略
全体に対比して50〜60とし,2/3の地点以後の部
分の厚さは全体に対比して60〜90とするようにする
のが好ましい。これはシャドーマスクの中央部位が周辺
部位より電子ビームの透過率が高くなるようにして,輝
度を向上させるためである。また,中央部位よりは周辺
部位が前記特性において脆弱性を持つので,それを補強
するためである。
マスクを具体的に下記の通り構成し,それに対する強度
及びドーミング,ハウリングの特性を実験した結果,下
記のようなデータを得た。 [シャドーマスクの構成条件] 1) 厚さ:0.25t 2) 曲率半径:1.9R 3) A(Tie Bar):0.07mm 4) 垂直ピッチ:0.69mm 5) 適用陰極線管の大きさ:29” 6) 適用陰極線管のパネル有効面サイズ(水平,垂
直,対角):540.8×405.6×676mm
は,通常,落下強度と呼ばれる測定方法にて,シャドー
マスクが装着された陰極線管を一定の高さから各方向に
落下させ,その時の電子ビームの最大ランディング変化
量を測定して評価した。この時,ランディング変化量の
測定地点は,図6に示すように有穴部13bの3時,6
時,9時,12時方向の各地点,各コーナ部位の4地点
及び中心点を含む計9地点である。その測定結果を下記
の表1に記す。
の形態によるシャドーマスクは,同じ高さから落下した
場合,従来のシャドーマスクに比べ,電子ビームの最大
ランディング変化量を小さくすることができる。特に,
本実施の形態のシャドーマスクは,従来のシャドーマス
クがマスク変形をおこす高さ,(25cmまたは30c
m)から落下してもマスク変形をおこさない良好な強度
特性を持つことがわかる。
ャドーマスクにおいてドーミングが一番脆弱な地点を測
定して評価した。参考として29インチの陰極線管に適
用されるシャドーマスクの場合には図6に示す3時,9
時地点が測定されるが,本実施の形態においてはこれを
実験対象にしてドーミング特性を評価した。図7は,こ
れに対する本実施の形態のシャドーマスク(図中Exa
mple)と従来のシャドーマスク(図中Compar
ative Example)とのドーミング特性を比
較図示したグラフである。グラフからわかるように,本
実施の形態によるシャドーマスクは,時間が連続的に変
化しても従来のシャドーマスクに比べて前記地点(3
時,9時)に対するランディング変化量(Landin
g variation(μm))が少ない。つまり,
本実施の形態のシャドーマスクが良好なドーミング特性
を持つことがわかる。
るハウリング特性は,下記表2の通りである。
は10〜25の間である。従来のシャドーマスクは,表
2に記載されたようにハウリングが認知される周波数帯
域120〜185Hzにおいて周波数が120Hzであ
る場合,ボリュームの大きさが16である。すなわち,
消費者が主に使用するボリューム範囲内においてハウリ
ング現象が現れる。
スクは,同様な周波数帯域においてその周波数が115
Hzである場合,ボリュームの大きさが52の時,ハウ
リング現象が現れている。つまり,本実施の形態のシャ
ドーマスクは,使用者が使用しないボリュームの大きさ
においてハウリング現象が現れるわけである。
スピーカボリュームの周波数帯域が高くなるほど使用者
が聞くボリュームの大きさの範囲内においてハウリング
現象が現れる。一方,本実施の形態のシャドーマスク
は,主に使用者が聞くボリュームの大きさ以外の範囲に
おいてハウリング現象が現れるので,従来のものよりハ
ウリング現象に対して実用に適した構造を有すると言え
る。
に,本実施の形態によるシャドーマスク13は,電子ビ
ーム通過用穴部13aと電子ビーム通過用穴部13aと
の間を接続する非加工部位であるタイバーを従来に比べ
て増し,またここに有穴部13bに付与される曲率半径
を調整することによって,パネル1が平坦で大型化され
た陰極線管に適用されてもその特性を良好なものにでき
る。
ば,シャドーマスクの特性を強化するために,前記手段
だけでなく,多様な手段をシャドーマスクに提供するこ
とができる。
13において,図8に示すように有穴部13bとスカー
ト部13cとの間の穴のない部位に断面形状が半球形に
なる強度補強用ビード13eを形成する。または,シャ
ドーマスク13の内面側にAP(Anti‐domin
g printing)コーティングを実施するのがそ
れである。
0.18〜0.25mmである。この厚さTと前記Aと
の関係が次の数式0.2<A/T<0.5を満たすよう
にすると,シャドーマスクは,前述の厚さの範囲(0.
18〜0.25mm)で十分前記特性の効果を現すこと
ができる。すなわち,シャドーマスクの厚みを通常のも
のから外れた値にしなくても効果を現すことができる。
かる陰極線管用シャドーマスク及び陰極線管の好適な実
施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定さ
れないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請
求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において,各
種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであ
り,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属す
るものと了解される。
れば,最近消費者に注目されている大型の平面テレビの
ような陰極線管に適用でき,強度及びドーミング,ハウ
リング特性を従来のものより優秀なものにし,高画質の
画像を消費者に提供可能な陰極線管用シャドーマスクを
提供できる。また,本発明の別の観点によれば,前記シ
ャドーマスクを有する陰極線管を提供できる。
備えられた陰極線管を示す切開斜視図である。
を示す断面図である。
説明するための概略図である。
強度特性テストを説明するための図である。
ドーミング特性のテスト結果を示すグラフである。
示す部分断面図である。
までの曲率半径 R2 中心軸から有穴部の長軸方向へ2/3地点
以後の曲率半径 TA テーパ部分 V パネルの短軸方向 Z 中心軸
Claims (12)
- 【請求項1】 多数の電子ビーム通過用穴部が形成され
た有穴部と,前記有穴部の四方の端部から所定の間隔を
置いて折曲形成されるスカート部を有する陰極線管用シ
ャドーマスクにおいて,前記有穴部の短軸方向に対する
前記電子ビーム通過用穴部のピッチをPvとし,前記有
穴部の短軸方向に対する前記電子ビーム通過用穴部間の
間隔をAとする時,前記電子ビーム通過用穴部が下記の
数式1を満たして形成されることを特徴とする陰極線管
用シャドーマスク。 [数式1] 0.05≦A/Pv≦0.15 - 【請求項2】 前記Pvは,0.6〜1.0mmの範囲
内であることを特徴とする請求項1に記載の陰極線管用
シャドーマスク。 - 【請求項3】 前記Aは,0.05〜0.09mmの
範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載
の陰極線管用シャドーマスク。 - 【請求項4】 前記有穴部の短軸方向に対する前記電
子ビーム通過用穴部の実質的な間の間隔をBとする時,
前記電子ビーム通過用穴部が下記の数式2を満たして形
成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1
項に記載の陰極線管用シャドーマスク。 [数式2] 0.185≦A/B≦0.818 - 【請求項5】 前記Bは,0.11〜0.27mmの
範囲内であることを特徴とする請求項4に記載の陰極線
管用シャドーマスク。 - 【請求項6】 前記シャドーマスクの厚さをTとする
時,前記Tと前記Aとの関係が下記の数式3を満たして
形成されることを特徴とする請求項3に記載の陰極線管
用シャドーマスク。 [数式3] 0.2<A/T<0.5 - 【請求項7】 前記シャドーマスクの曲率半径をRs
とし,1Rは,陰極線管のパネル有効面の対角線の長さ
に1.767を掛けた値とする時,前記Rsが下記の数
式4を満たして形成されることを特徴とする請求項1に
記載の陰極線管用シャドーマスク。 [数式4] 1.6R≦Rs≦4R - 【請求項8】 前記有穴部の中心部を基準に,有穴部
の長軸方向へ大略2/3地点までの曲率半径をR1と
し,前記2/3地点外の曲率半径をR2とする時,前記
R1,R2が下記の数式5を満たして形成されることを
特徴とする請求項7に記載の陰極線管用シャドーマス
ク。 [数式5] R2×1.5≦R1≦R2×5 - 【請求項9】 外面は平坦であって内面は湾曲して形成
され,前記内面に蛍光体スクリーンが形成されるパネル
と,前記パネルに連結設置され,外周上に偏向ヨークが
設置されるファンネルと,前記ファンネルに連結設置さ
れ,電子ビームを発生させる電子銃が挿入設置されるネ
ック部を具備し,多数の電子ビーム通過用穴部が形成さ
れる有穴部と,前記有穴部の四方の端部から所定の間隔
を置いて折曲形成されるスカート部を含んで前記パネル
内側に設置され,前記有穴部の短軸方向に対する前記電
子ビーム通過用穴部のピッチをPvとし,前記有穴部の
短軸方向に対する前記電子ビーム通過用穴部の間の間隔
をAとする時,前記電子ビーム通過用穴部が下記の数式
6を満たして形成されるシャドーマスクを具備すること
を特徴とする陰極線管。 [数式6] 0.05≦A/Pv≦0.15 - 【請求項10】 前記パネルの内面の曲率半径をRp
とし,1Rは,陰極線管のパネル有効面の対角線の長さ
に1.767を掛けた値とする時,この曲率半径が下記
の数式7を満たしてなることを特徴とする請求項9に記
載の陰極線管。 [数式7] 1.1R≦Rp≦8R - 【請求項11】 前記シャドーマスクの曲率半径をR
sとし,1Rは,陰極線管のパネル有効面の対角線の長
さに1.767を掛けた値とする時,このRsが下記の
数式8を満たしてなることを特徴とする請求項9または
10に記載の陰極線管。 [数式8] 1.6R≦Rs≦4R - 【請求項12】 前記有穴部の中心部を基準に,前記
有穴部の長軸方向へ大略2/3の地点までのシャドーマ
スクの曲率半径をR1とし,前記2/3地点外のシャド
ーマスクの曲率半径をR2とする時,このR1,R2が
下記の数式9を満たして形成されることを特徴とする請
求項9から11のいずれか1項に記載の陰極線管。 [数式9] R2×1.5≦R1≦R2×5
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