JP2645042B2

JP2645042B2 - カラー受像管

Info

Publication number: JP2645042B2
Application number: JP31186787A
Authority: JP
Inventors: 雅及井上; 清時田; 毅藤原; 和則中根
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH01154443A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はシャドウマスク型カラー受像管に係り、特に
パネルに関するものである。

（従来の技術）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あ
る。即ち、多色に発光する蛍光体の塗り分けられた矩形
状枠を有する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口の穿設された矩
形状枠を有する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
用を受けて矩形状の領域を走査し、シャドウマスクの透
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
光せしめてカラー映像を現出する。従って、シャドウマ
スクの透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にするために特定の相対的位置
関係が必要であり、受像管の動作中、常にこの相対関係
を一定に保たねばならない。より具体的にはシャドウマ
スクと蛍光面との間隔（ｑ値）が常に一定の許容範囲内
になければならない。しかしながら、シャドウマスク型
のカラー受像管はその動作原理からシャドウマスクの透
孔を通過する電子ビーム量は1/3以下であり、残りの電
子ビームはシャドウマスクの非透孔部に射突する。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（ドーミング現象）。
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、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じることにな
る。このような、シャドウマスクの熱膨張によって生じ
るミスランディングの大きさは、画面上の画像パターン
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、シャドウマスクからシャドウマスクを支持
する熱容量の大なるマスクフレームまで加熱されて生じ
るミスランディングは比較的長時間を要するが、特公昭
44−3547号公報に示されているように、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方法が有効である。しかし
ながら、比較的短時間に生じるミスランディング、たと
えば局部的な高輝度表示による局部的ドーミングによる
ミスランディングについては大きな問題となる。

短時間のうちに起こるミスランディングについて矩形
の窓状のパターンを発生させる信号器を使用し、窓状パ
ターンの形状や位置を変えてミスランディングの大きさ
を測定すると、第５図のようにスクリーン画面（６）の
ほぼ全面にわたって大電流ビームパターン（５）がある
場合は比較的ミスランディングは小さい。しかしなが
ら、第６図に示すように、比較的細長い大電流ビームの
ラスターパターン（５）が画面（６）の輪郭の左右端か
らやや中央よりに偏在した場合に最も大きなミスランデ
ィングを生じる。この実験事実は次の理由から容易に理
解できる。

第１は、テレビジョン受像機は受像管の平均陽極電流
が一定値を超えないように設計されているので、第５図
のように大きな窓状パターンでシャドウマスクの単位面
積当りの電流が第６図の場合より小さく、従って温度上
昇は小さい。

第２に、パターンが画面の中央にある場合はシャドウ
マスクが熱変形してもミスランディングは生じ難いが、
中央から左右端方向に移動するにつれてシャドウマスク
の熱変形が画面上のミスランディングとして現われる度
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６図に示すような位置
にあるパターンの場合に最も大きなミスランディングを
生じる。

第７図は、第６図に示すようなパターン（５）のある
場合のミスランディングの状態を説明する図である。す
なわち、パネル（124）の内面側壁にスタッドピン（12
5）、スプリング支持構体（135）によりマスクフレーム
（134）介してシャドウマスク（136）が対向配置されて
いる。今、低輝度、すなわち電子密度の小さな状態で動
作している時のシャドウマスク（136）は位置（a₁）に
あり、透孔（137）を通る位置（c₁）の電子ビーム（14
2）は対応する蛍光体（130）に正しくランディングして
いる。この状態から第６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（136）
は局部的に加熱膨張されて位置（a₂）に変位し、透孔
（137）は位置（b₁）から（b₂）へ変位する結果、透孔
（137）を通る電子ビーム（142）は位置（c₁）から
（c₂）に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。

（発明が解決しようとする問題点）最近のカラー受像管は、フェースプレートをより平坦
にしたものが主流となってきており、このようなカラー
受像管は、当然シャドウマスクも平坦になり、前述のシ
ャドウマスクの熱変形によるミスランディングが増大す
る。これに対してシャドウマスクの形状を変えてミスラ
ンディングを補正しようというものが、特開昭61−1635
39号公報、特開61−884237号公報等に示されている。し
かし、フェースプレートが平坦になっていけば、シャド
ウマスクの形状だけを考慮しただけでは不充分であり、
この補正には限界があった。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、パネル有効曲面内のＹ軸（短軸）−Ｚ軸
（管軸）に平行な方向のパネル有効部の断面を見た場
合、Ｘ軸（長軸）上のパネル肉厚と、このパネル肉厚よ
り厚い肉厚をもつＹ軸方向両端部付近のパネル肉厚との
差が、パネル有効曲面のＸ軸方向中間部で最大となるよ
うにしたカラー受像管である。

（作用）このようなカラー受像管は、フェースプレートパネル
が前記パネルの内面に沿うようなシャドウマスクを有し
ているため平坦にも拘らずシャドウマスクの熱変形を効
果的に抑制することが可能となる。

（実施例）第１図乃至第４図は、本発明の一実施例を説明するも
のである。第３図においてカラー受像管（20）はガラス
の外囲器（22）を有しており、この外囲器（22）はほぼ
矩形のパネル（24）、ファンネル（26）及びネック部
（28）からなっている。パネル（24）の内面は、球面に
湾曲した凹面となっており、この内面に３色の蛍光体ス
トライプの規則的に配列された蛍光スクリーン（30）が
設けられている。これら蛍光体ストライプは、赤、緑、
青発光の各発光体を交互に順次配列してなる。通常、ス
トライプの方向は第４図に示す垂直方向すなわち短軸Ｙ
軸方向である。このスクリーン（30）に近接してシャド
ウマスク構体（32）が取り付けられる。シャドウマスク
構体（32）は、矩形状のマスクフレーム（34）と多数の
透孔を設けた曲面状シャドウマスク（36）とからなり、
パネル（24）のスカート部に埋め込まれたスタッドピン
（25）に弾性支持部材（35）によって弾性的に保持され
る。第４図に示す破線の矩形領域（33）がパネルの画像
映出の有効領域となる。

ネック部（28）にはインライン型電子銃（40）が取り
付けられており、３本の電子ビーム（42）が発射し、シ
ャドウマスク（36）の透孔を通して蛍光スクリーン（3
0）に射突させる。これら電子ビーム（42）はファンネ
ル（26）外壁に取り付けた偏向ヨーク（44）によって偏
向されて、シャドウマスク（36）及び蛍光スクリーン
（30）を走査する。そして、管軸すなわちスクリーン
（30）の中心でスクリーンに垂直な方向の中心軸をＺ軸
とすると、このＸ軸がパネル中心Ｏを垂直に通る位置に
支持される。第４図に示すように、パネルに水平方向に
長軸Ｘ軸を、垂直方向に短軸Ｙ軸をパネル中心Ｏを基点
として設定する。

第１図及び第２図は、本発明の実施例をさらに詳細に
説明するものである。第１図でパネル有効領域（33）に
おいてＹ軸−Ｚ軸平行断面のうち、パネル中心（Ｏ）を
通る断面（52）のＸ軸上の肉厚（h₁）のＹ軸方向端部の
肉厚（H₁）の差は、Ｘ軸方向中間部（Ｍ）にあるＹ軸−
Ｚ軸平行断面（53）のＸ軸上の肉厚（h₂）とＹ軸方向端
部の肉厚（H₂）の差により小さい。またＸ軸方向有効径
端部（Ｐ）におけるＹ軸−Ｚ軸平行断面（54）のＸ軸上
の肉厚（h₃）とＹ軸方向端部の肉厚（H₃）の差は、同様
に中間部の断面（53）のＸ軸上の肉厚（h₂）とＹ軸方向
端部の肉厚（H₂）の差より小さい。

すなわち H₂−h₂＞H₁−h₁ かつ、H₂−h₂＞H₃−h₃ となっている。この関係をＸ軸に沿ってみたものが第２
図である。

従来例を示す点線（57）では、Ｘ＝Ｏ（Ｙ−Ｚ断面）
の肉厚差が最もあり、Ｘ軸の周辺方向にいくにしたがっ
て、だんだんと肉厚差が小さくなっている。これに対し
て本発明の曲線（56）は、中間部で肉厚差が最大となっ
ている。

通常、パネル外面は球面形状、円筒形状あるいは見や
すさを考慮して周辺部をほぼ同一曲面にする等いくつも
の曲面形状があるが、見やすさの問題より全体として平
坦状になってきている。本発明はこれらの外面形状を決
定した後、パネルの肉厚分布によりシャドウマスクの熱
変形によるミスランディングの最も大きいＸ軸中間部の
パネル内面のＹ−Ｚ平行断面の曲率半径を小さくするた
めのものである。外面が一定の場合、効率良く内面のＸ
軸中間部のＹ−Ｚ平行平面の曲率半径を小さくするため
には、この断面のＸ軸上の肉厚を小さくし、周辺部の肉
厚を大きくすれば良い。本発明はこれをパネル全体から
見て、強度低下、重量アップなどを行わないで効率良く
実施するものである。

以上のような構造にした場合、パネル外面を、平坦に
しても肉厚分布より、Ｘ軸中間部におけるパネル内面の
Ｙ−Ｚ平行断面の曲率半径を小さくすることができる。
一方、シャドウマスクとパネルの内面との間隔（ｑ値）
は一定の値にしなければならない。このためにはパネル
内面とシャドウマスク形状をほぼ相似形にする必要があ
る。従って、シャドウマスクの熱変形の最も大きい、Ｘ
軸中間部におけるＹ−Ｚ平行断面の曲率半径を小さくす
ることができる。このため、パネル外面を平坦にした場
合においても、シャドウマスクの熱変形によるミスラン
ディングを最も効率よく補正することができる。

一例として第２図の場合は、30型110゜偏向管の例で
曲線（56）のようにした場合、約15％シャドウマスクの
熱変形によるミスランディングを改良できた。

また、バルブ強度は、第２図の例の程度では問題とな
る劣化は全く生じない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、平坦なフェー
スプレートをもつカラー受像管においても、シャドウマ
スクやパネル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シャドウマスクの局部的な熱
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図は本発明の一実施例で、パネル有効曲面部を示す
斜視図、第２図は、同じく、Ｘ軸上パネル肉厚とＹ軸方
向端部パネル肉厚との差を示す曲線図、第３図は本発明
の一実施例の縦断面図、第４図は、第３図のパネル側か
らみた平面図、第５図はカラー受像管のスクリーン上の
映出パターン例を示す略平面図、第６図はカラー受像管
のスクリーン上の他の映出パターン例を示す略平面図、
第７図は第６図のパターンを映出したときに生じるシャ
ドウマスクの局部的熱変形を説明するための略図であ
る。（５）……映出パターン、（６）……スクリーン、（22）……外囲器、（24），（124）……パネル、（26）……ファンネル、（28）……ネック部、（30）……蛍光スクリーン、（32）……シャドウマスク構体、（33）……パネルの有効領域、（34），（134）……マスクフレーム、（35），（135）……弾性部材、（36），（136）……シャドウマスク、（40）……電子銃、（42）……電子ビーム、（52），（53），（54）……断面、（56）……曲線、（57）……点線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的に矩形状の有効曲面を有するパネル
と、このパネルの内面に形成される蛍光スクリーンと、
電子ビームを通過させる多数の透孔が形成された有効曲
面をもつ曲面状シャドウマスクを具備してなるカラー受
像管において、前記パネル有効曲面内のＹ軸（短軸）−Ｚ軸（管軸）に
平行な断面における、Ｘ軸（長軸）上のパネル肉厚と、
このパネル肉厚より厚いＹ軸方向両端部付近のパネル肉
厚との差が、前記パネル有効曲面のＸ軸方向中間部が最
大となることを特徴とするカラー受像管。