JP3773733B2 - 陰極線管 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像機、コンピューターディスプレイ等に用いられるシャドウマスク型の陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー陰極線管の一例の断面図を図４に示す。本図に示したカラー陰極線管１は、内面に蛍光体スクリーン面が形成された実質的に長方形状のフェイスパネル２と、フェイスパネル２の後方に接続されたファンネル３と、ファンネル３のネック部３ａに内蔵された電子銃４と、フェイスパネル２の内部に蛍光体スクリーン面２ａに対向して設けられたシャドウマスク６と、これを固定するマスクフレーム７とを備えている。また、電子ビームを偏向走査するために、ファンネル３の外周面上には偏向ヨーク５が設けられている。
【０００３】
シャドウマスク６は、電子銃４から発射される３本の電子ビームに対して色選別の役割を果たすものである。Ａは、電子ビーム軌跡を示している。シャドウマスクには、電子ビーム通過孔である開孔がエッチングにより多数形成されている。
【０００４】
カラー陰極線管では、電子ビームの射突による熱膨張によって、電子ビーム通過孔が変位して、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームが所定の蛍光体に正しく当たらなくなり、色むらが発生するというドーミング現象が生じる。このため、シャドウマスクの温度上昇による熱膨張を吸収できるような張力（テンション）をあらかじめ加えて、シャドウマスクをマスクフレームに架張保持することが行われている。このような、架張保持によれば、シャドウマスクの温度が上昇しても、シャドウマスクの開孔と蛍光体スクリーン面の蛍光体ストライプとの相互位置のずれを低減することができる。
【０００５】
図５に、シャドウマスクの一例の平面図を示す。本図では、主に縦方向（画面垂直方向）に張力をかけるシャドウマスク３５の例を示した。開孔３６は一定のピッチで形成されている。３７で示した各開孔３６間の部分がブリッジと呼ばれている。ブリッジ幅は、シャドウマスクの機械的強度に影響し、ブリッジ幅が狭くなると、特に水平方向の引張に弱くなる。機械的強度を向上させるためにブリッジ幅を大きくすると開孔の開口面積が狭くなるため、輝度特性が低下してしまう。
【０００６】
また、ブリッジの縦ピッチは、シャドウマスクのドーミング量とも関係している。シャドウマスクは主に縦方向に引張られており、縦方向への熱膨張は張力によって吸収されるが、横方向への熱膨張はブリッジによって横へ伝わるからである。このため、ブリッジの縦ピッチを大きくすれば、ドーミング量を小さく抑えることができるが、この場合は、一定間隔で並んだ電子ビームの走査線（輝線）と、シャドウマスクの電子ビーム通過孔の規則正しいパターンとの相互干渉縞であるモアレ縞が発生し易く、画質劣化の一因となっていた。
【０００７】
また、ブリッジの縦ピッチを大きくすると、ブリッジ自身が画面上に点在して見えるという問題も生じる。また、ブリッジが積み重なった模様（ブリック状模様）として認識される場合もある。
【０００８】
逆に、ブリッジの縦ピッチを小さくすれば、モアレ縞は十分に抑制され、ブリッジ自身が目立つこともなくなるが、ドーミング量が大きくなる。
【０００９】
これに対して、例えば図６（ａ）に示したように、開孔４１内に、突出方向の異なる突出部４２ａ、４２ｂが形成されたシャドウマスク４０が提案されており、突出部４２ａ、４２ｂが形成されていることにより、ブリッジの縦ピッチが大きいままで、ブリッジの縦ピッチが小さい場合と同様にモアレ縞を抑制することができる。すなわち、主に縦方向に張力をかけるシャドウマスクのドーミング量の抑制と、モアレ縞発生の抑制とを両立させることができる。
【００１０】
また、スロット形状の開孔を有するシャドウマスクでは、シャドウマスクの縦中心線を境に蛍光体スクリーン面２ａ（図４）からみてより右側の開孔では、開孔の右側の上下隅付近、シャドウマスクの縦中心線より左側の開孔では開孔の左側の上下隅付近において、斜めに入射してくる電子ビームをカットしてしまういわゆる柿の種現象を起こしてしまう。
【００１１】
図７（ａ）は、シャドウマスクの縦中心線を境にして、蛍光体スクリーン面からみて右側の開孔における上下隅付近の横方向の断面図を示している。本図では、開孔５０を通過する電子ビーム光５１の一部が、開孔５０の立ち上がり形状部５２でカットされた状態を示している。このように、電子ビームが開孔の右側の上下隅付近でカットされると、図７（ｂ）に示したように、本来は略スロット形状となるはずのビームスポット５３の形状が柿の種形の形状となる。斜線部５４ａ、５４ｂが、電子ビーム光がカットされた部分に相当する。
【００１２】
このような開孔の上下隅付近における電子ビームの柿の種現象を防止するために、種々の開孔形状が提案されており、特開平１−３２０７３８号公報では、例えば、シャドウマスクの縦中心線より右側の開孔においては右側の上下隅付近の開孔の開口部の幅（図７（ａ）のＷに相当）を広げる等により柿の種現象の防止を図っている。また、特開昭６３−１１９１３９号公報では、図７（ｃ）に示したように、開孔５５の上下端部をａ、ｂで示したように広げて、電子ビームカットの防止を図っている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６（ａ）に示したシャドウマスク４０では、突出部４２ａ、４２ｂにより、ブリッジ縦ピッチを小さくしたのと同等に電子ビームを遮蔽することができモアレ縞を抑制することができるが、前記のような柿の種現象の問題があった。すなわち、図６（ｂ）に示したように、シャドウマスクの縦中心線より右側の開孔４１では、突出部４２ｂの根元部Ｃで、左側の開孔４１では、突出部４２ｂの根元部Ｄで、電子ビームをカットしてしまう。
【００１４】
また、特開平１−３２０７３８号公報や特開昭６３−１１９１３９号公報に提案されている開孔は、いずれも開孔の形状により柿の種現象の防止を図っているが、このような形状による対応には限度がある。
【００１５】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、ドーミング量の抑制と、モアレ縞発生の抑制効果とを両立させつつ、いわゆる柿の種現象を防止できる陰極線管を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の陰極線管は、平板に形成された多数の開孔を有するシャドウマスクを備えた陰極線管であって、少なくとも前記シャドウマスクの左右両端付近の前記開孔には、前記開孔の前記シャドウマスクの縦中心線側の端部から横方向へ突出した突出部が形成されており、かつ前記開孔の前記縦中心線から遠い側の端部には横方向へ突出した突出部が形成されていないことを特徴とする。前記のような陰極線管によれば、ドーミング量の抑制と、モアレ縞発生の抑制効果とを両立させつつ、電子ビームの蛍光体面におけるビームスポットの一部が欠ける柿の種現象を防止できる。
【００１７】
前記陰極線管においては、前記開孔の前記縦中心線から遠い側の端部が、前記突出部の先端に対向する位置に窪み部を有することが好ましい。前記のような陰極線管によれば、窪み部が形成されていることにより、突出部を長くすることができ、かつ開孔の面積も広げることができるので、より確実にモアレ縞の発生と柿の種現象を抑制することができる。
【００１８】
また、前記突出部が、前記シャドウマスクのほぼ全面に形成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記シャドウマスクが、縦方向に引張力が印加された状態で架張保持されていることが好ましい。
【００２０】
また、前記シャドウマスクが、曲面状に成型されていることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。図４を用いて説明したカラー陰極線管の各構成は、本実施形態でも同様であるので、その説明は省略する。
【００２２】
図１に、色選別電極の一実施形態の斜視図を示している。マスクフレーム１０は、長方形状の枠体で、長辺フレームである対向する一対の支持体１１に短辺フレームである一対の弾性部材１２が固定されている。シャドウマスク１３は、電子ビーム通過孔である開孔１４がエッチングにより形成されている。
【００２３】
本図に示したものは、テンション方式が用いられており、シャドウマスク１３は主に矢印Ｙ方向に引張力が加わった状態で、支持体１１間に架張保持されている。本図では省略しているが、開孔１４には、後に説明する図２（ａ）の２３、２４で示したような突出部が形成されている。
【００２４】
図２（ａ）に、シャドウマスクの一実施形態の平面図を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）の拡大図である。本図に示したシャドウマスク２０は、図の縦方向が画面垂直方向で、横方向が画面水平方向であり、縦中心線２５は、シャドウマスク２０の縦中心線を示している。縦中心線２５を境にして蛍光体スクリーン面２ａ（図４）からみて右側の領域（以下、「右側領域」という。）に配置されている開孔２１内には突出部２３が、縦中心線２５を境にして蛍光体スクリーン面２ａからみて左側の領域（以下、「左側領域」という。）に配置されている開孔２２内には突出部２４がそれぞれ形成されている。縦方向に隣接する開孔２１、２２は、ブリッジ２６でつながっている。
【００２５】
突出部２３、２４は、それぞれ、開孔２１、２２の横方向の一端部から突出している。突出部２３、２４共に、開孔２１、２２内において縦中心線２５から横方向に離れる方向すなわちシャドウマスク左右の周辺方向に突出している。より具体的には、右側領域の突出部２３の根元部２３ａは開孔２１の縦中心線２５側の端面２１ａに形成されている。縦方向に隣接する突出部２３間には、第１の開口部２７が形成されており、突出部２３の先端部２３ｂと開孔２１の端面２１ｂとの間には、第２の開口部２８が形成されている。
【００２６】
左側領域では突出部２４の突出方向は突出部２３と逆になり、突出部２４の根元部２４ａは開孔２２の縦中心線２５側の端面２２ａに形成されている。縦方向に隣接する突出部２４間には、第１の開口部２９が形成されており、突出部２４の先端部２４ｂと開孔２２の端面２２ｂとの間には、第２の開口部３０が形成されている。
【００２７】
このような、突出部２３、２４が形成されていることにより、電子ビームを遮蔽できるので、ブリッジ２６の縦ピッチを小さくしたのと同等の効果が得られ、モアレ縞発生の抑制が図れる。その上、突出部２３、２４は、開孔２１、２２を横方向に完全に塞いでいるのではなく、第２の開口部２８、３０が形成されていることにより、先端部２３ｂ、２４ｂと端部２１ｂ、２２ｂとは分離している。このため、横方向の熱膨張が先端部２３ｂ、２４ｂと端部２１ｂ、２２ｂとの間では伝わらず、ドーミングを防止することができる。すなわち、本実施形態によれば、主に縦方向に張力の加わっているシャドウマスクのドーミング量の抑制と、モアレ縞発生の抑制とを両立させることができる。
【００２８】
また、第１の開口部２７は、右側領域の一つの開孔２１内に複数形成されており、各第１の開口部２７は一つの開孔としての役割を果たす。つまり、一つの開孔２１内には、縦ピッチを小さくした複数の開孔が形成されているのと等価である。
【００２９】
この場合、第１の開口部２７の右上部分と右下部分には、それぞれ第２の開口部２８が形成されている。したがって、本図に示した開孔２１の右側端面２１ｂには、図６（ｂ）に示したようなコーナ部Ｃは形成されていない。
【００３０】
すなわち、第２の開口部２８によって第１の開口部２７の右側の上下隅付近は開口部が広げられており、一つの開孔２１内には、右側の上下隅付近が広がった複数の開孔が形成されているのと等価である。
【００３１】
このため、第１の開口部２７のうち、領域Ａ部分においては、電子ビームのカットを防止でき、電子ビームの蛍光体面におけるビームスポットの一部が欠けるいわゆる柿の種現象を防止することができる。
【００３２】
このことは、左側領域についても左右の関係が逆になる以外は同様であり、第１の開口部２９は、一つの開孔２２内に複数形成されており、第１の開口部２９の左上部分と左下部分には第２の開口部３０が形成されている。したがって、本図に示した開孔２２の左側端面２２ｂには、図６（ｂ）に示したようなコーナ部Ｄは形成されていない。このため、第１の開口部２９のうち、領域Ｂ部分においては、電子ビームのカットを防止でき、柿の種現象を防止することができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態によれば、シャドウマスクのドーミング量の抑制と、モアレ縞発生の抑制とを両立させつつ、電子ビームの蛍光体面におけるビームスポットの片側の上下隅部が欠ける柿の種現象を防止できる。
【００３４】
ここで、前記のような柿の種現象は、電子ビーム入射角の大きくなるシャドウマスク左右の周辺部やコーナ部で発生し易い。このため、前記のように突出部の配列された開孔は少なくとも左右の両端付近に形成しておけば、電子ビームカット防止の効果が得られる。
【００３５】
図３には、シャドウマスクの別の実施形態の拡大図を示している。本実施形態では、開孔３３に窪み部３２を形成しているため、突出部３１の先端３１ａを長くして、蛍光体の幅分の電子ビームを、突出部３１で確実に遮断することができる。ここで、窪みを設けずに単に突出部を長くしただけでは、突出部の先端と開孔の端部との間隔が狭くなって製造が困難となってしまい適切ではない。本実施形態では、窪み部３２を形成することにより、突出部を長くしつつ突出部の先端と開孔の端部との間隔を確保でき、製造が特に困難となるようなことがない。
【００３６】
さらに、窪み部３２の形成部分では、開孔３３の幅が他の部分と比べて広くなっているので、開孔３３の横方向における断面形状のうち立ち上がり形状部分で電子ビームがカットされても減光されない。したがって、より確実にモアレ縞の発生と柿の種現象を抑制することができる。
【００３７】
なお、前記実施形態では、シャドウマスクを架張保持することを前提に説明したが、架張保持を行なわない場合であっても、前記のような電子ビームカット防止に関しては同様の効果が得られる。したがって、プレス成形により曲面を形成した架張保持を行なわないシャドウマスクについても本実施形態は有効である。
【００３８】
また、突出部の平面方向の形状は矩形状の例で説明したが、これに限らず開孔及び突出部の角が丸みを帯びた形状でもよく、突出部の根元部分から先端部分にかけて徐々に突出する形状としてもよい。このように、徐々に突出する形状は、シャドウマスクを製造する際に主として用いられるエッチング法では実現し易く、実用的である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の陰極線管によれば、シャドウマスクにおいて、開孔内に突出した突出部を形成し、突出部の突出方向をシャドウマスクの縦中心線に対して横方向に離れる方向とすることにより、ドーミング量の抑制と、モアレ縞発生の抑制効果とを両立させつつ、電子ビームの蛍光体面におけるビームスポットの一部が欠ける柿の種現象を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る色選別電極の斜視図
【図２】（ａ）本発明の一実施形態に係るシャドウマスクの平面図
（ｂ）図２（ａ）の拡大図
【図３】本発明の別の一実施形態に係るシャドウマスクの拡大図
【図４】カラー陰極線管の一例の断面図
【図５】従来のシャドウマスクの一例の平面図
【図６】（ａ）従来のシャドウマスクの別の一例の平面図
（ｂ）図６（ａ）の拡大図
【図７】（ａ）従来のシャドウマスクの、開孔の上下付近の横方向の断面図
（ｂ）従来のビームスポット形状の一例の平面図
（ｃ）従来の開孔形状の一例の平面図
【符号の説明】
１０ マスクフレーム
１１ 支持体
１２ 弾性部材
１３，２０ シャドウマスク
２１，２２，３３ 開孔
２６ ブリッジ
２３，２４，３１ 突出部
２７，２９ 第１の開口部
２８，３０ 第２の開口部

Claims (5)

1. 平板に形成された多数の開孔を有するシャドウマスクを備えた陰極線管であって、少なくとも前記シャドウマスクの左右両端付近の前記開孔には、前記開孔の前記シャドウマスクの縦中心線側の端部から横方向へ突出した突出部が形成されており、かつ前記開孔の前記縦中心線から遠い側の端部には横方向へ突出した突出部が形成されていないことを特徴とする陰極線管。
2. 前記開孔の前記縦中心線から遠い側の端部が、前記突出部の先端に対向する位置に窪み部を有する請求項１に記載の陰極線管。
3. 前記突出部が、前記シャドウマスクのほぼ全面に形成されている請求項１又は２に記載の陰極線管。
4. 前記シャドウマスクが、縦方向に引張力が印加された状態で架張保持されている請求項１から３のいずれかに記載の陰極線管。
5. 前記シャドウマスクが、曲面状に成型されている請求項１から３のいずれかに記載の陰極線管。

Images