JPH0685303B2 - Color picture tube - Google Patents
Color picture tubeInfo
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- JPH0685303B2 JPH0685303B2 JP26237585A JP26237585A JPH0685303B2 JP H0685303 B2 JPH0685303 B2 JP H0685303B2 JP 26237585 A JP26237585 A JP 26237585A JP 26237585 A JP26237585 A JP 26237585A JP H0685303 B2 JPH0685303 B2 JP H0685303B2
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- shadow mask
- plane
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
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り、特にシ
ャドウマスクの曲面形状に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a shadow mask type color picture tube, and more particularly to a curved shape of a shadow mask.
［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あ
る。即ち、多色に発光する蛍光体の塗り分けられた実質
的に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
された実質的に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実質的に矩形状の領域を走
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
ギーに変換される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、熱膨脹によ
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
クの熱膨脹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。[Technical Background of the Invention and Problems Thereof] A shadow mask used in a shadow mask type color picture tube is one of the important members having a color selecting function. That is, a large number of regularly arranged openings are formed at regular intervals with respect to the inner surface of a curved panel having a substantially rectangular frame in which phosphors emitting light of multiple colors are separately coated. A shadow mask made of an effective curved surface portion having a substantially rectangular frame is arranged. A plurality of electron beams from an electron gun arranged at the neck of the tube are focused, accelerated, and deflected to scan a substantially rectangular area and pass through a through hole of a shadow mask. The corresponding phosphors are made to project and emit light to display a color image. Therefore, a specific relative positional relationship is required between the through hole group of the shadow mask and the corresponding phosphor group in order to make the so-called beam landing accurate, and this relative relationship is always maintained during the operation of the picture tube. Must be kept constant.
More specifically, the distance between the shadow mask and the fluorescent screen (q
Value) must always be within a certain tolerance range. However, due to the operating principle of the shadow mask type color picture tube, the amount of electron beams passing through the through holes of the shadow mask is 1/3 or less, and the remaining electron beams impinge on the non-through holes of the shadow mask. The projected electron beam heats and expands the shadow mask which is converted into thermal energy (the doming phenomenon). As a result, in general, in a shadow mask made of a material containing iron as a main component, if the position of the shadow mask changes due to thermal expansion and the q value changes outside the allowable range, the deviation of the beam landing position causes deterioration of color purity. Become. The magnitude of mislanding caused by such thermal expansion of the shadow mask greatly varies depending on the image pattern on the screen and the duration of the pattern.
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。Among them, mislanding caused by heating from the shadow mask to the mask frame having a large heat capacity for supporting the shadow mask takes a relatively long time.
As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 3547, a method of making a correction by interposing a bimetal in a spring supporting structure attached to a mask frame is effective. However, mislanding that occurs in a relatively short time, for example, mislanding due to local doming due to local high-intensity display is a serious problem.
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８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９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。Regarding the mislanding that occurs in a short time, using a signal device that generates a rectangular window-shaped pattern and changing the shape and position of the window-shaped pattern to measure the size of the mislanding, a screen as shown in Fig. 8 is obtained. When there is a large current beam pattern 5 over almost the entire screen 6, the mislanding is relatively small. However, as shown in FIG. 9, the largest mislanding occurs when the raster pattern 5 of the relatively elongated large-current beam is unevenly distributed from the left and right ends of the contour of the screen 6 to the center. This experimental fact can be easily understood for the following reason.
第１にテレビジョン受像機は受像管の平均陽極電流があ
る一定値を超えないように設計されているので、第８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
面積当りの電流が第９図の場合より小さく、従って温度
上昇は小さい。First, since the television receiver is designed so that the average anode current of the picture tube does not exceed a certain value, the current per unit area of the shadow mask is the first in the large window pattern as shown in FIG. It is smaller than in the case of FIG. 9, and therefore the temperature rise is small.
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９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。Secondly, when the pattern is in the center of the screen, mislanding does not easily occur even if the shadow mask is thermally deformed, but the thermal deformation of the shadow mask appears as mislanding on the screen as it moves from the center to the left and right ends. The degree increases. However, since the shadow mask is fixed to the mask frame near the left and right edges of the screen, the deformation itself is small. Therefore, the largest mislanding occurs in the case of the pattern at the position shown in FIG.
第10図は、第８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125、スプリン
グ支持構体135によりマスクフレーム134を介してシャド
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142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９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
局部的に加熱膨脹されて位置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1
42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。FIG. 10 is a diagram for explaining a mislanding state in the case where the pattern 5 as shown in FIG. 8 is present. That is, the shadow mask 136 is arranged to face the inner side wall of the panel 124 by the stud pin 125 and the spring support structure 135 via the mask frame 134. Now, when operating at a low brightness, that is, in a state where the electron density is low, the shadow mask 136 is at the position a 1 , and the electron beam 142 at the position c 1 passing through the through hole 137 is properly landed on the corresponding phosphor 130. ing. From this state, when a locally high-intensity pattern is projected as shown in FIG. 9, the shadow mask 136 is locally heated and expanded and displaced to the position a 2 , and the through hole 137 is located at the position b 1. To b 2 as a result, electron beam 1 passing through hole 137
42 is displaced from position c 1 to c 2 and does not land correctly on a given phosphor.
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134の固定部
をできるだけ柔軟にし、第11図（ａ）の破線136aに示す
ようなドーム状の変形から第11図（ｂ）の破線136bに示
すようにシャドウマスク136全体を管軸方向に平行移移
させる方法も採用されている。しかしながら、このよう
な対策は第11図（ａ）又は（ｂ）のようなマスク全面の
熱膨脹による変位には有効であっても、第９図に示すよ
うな局部的な変位にはほとんど効果がない。この傾向は
特に大画面を有する大型管ほど著しく、また同じ大きさ
であってもシャドウマスクの曲率半径が大きいほど、す
なわち視覚的に好ましいとされる、より平担化された管
ほど著しい。In order to prevent such thermal deformation of the shadow mask for a short time, the fixing portion of the mask frame 134 of the shadow mask is made as flexible as possible, and the dome-shaped deformation as shown by the broken line 136a in FIG. As shown by a broken line 136b in FIG. 11 (b), a method of translating the entire shadow mask 136 in the tube axis direction is also adopted. However, even if such a measure is effective for the displacement due to the thermal expansion of the entire mask surface as shown in FIG. 11 (a) or (b), it is almost effective for the local displacement as shown in FIG. Absent. This tendency is particularly remarkable in a large-sized tube having a large screen, and also in a flattened tube having the same size but a large curvature radius of the shadow mask, that is, a visually preferable tube.
［発明の目的］ 本発明はシャドウマスクの電子ビーム射突による局部的
な熱膨脹によって生じる色純度の変化を抑制する新規な
シャドウマスクの曲面形状、さらに付加的にパネルの曲
面形状を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a curved surface shape of a novel shadow mask which suppresses a change in color purity caused by local thermal expansion due to electron beam bombardment of a shadow mask, and additionally a curved surface shape of a panel. To aim.
［発明の概要］ 本発明のカラー受像管は、内面に蛍光スクリーンが形成
され、このスクリーンの中心でスクリーンに垂直な方向
に中心軸をもつ実質的に矩形の曲面パネルと、実質的に
矩形のフレームを介して前記中心軸がマスク中心を通過
する位置で前記パネルと所定の間隔を置い取り付けられ
た電子ビームを通過させる多数の透孔が形成された有効
領域をもつ非球面の曲面状シャドウマスクを具備するカ
ラー受像管に関する。前記シャドウマスクの中心を基点
にして、長軸をＸ軸、短軸をＹ軸、前記中心軸をＺ軸と
する時、前記有効領域における前記Ｘ軸とＺ軸を含む平
面（Ｘ−Ｚ）平面と前記有効領域との交線近傍の領域が
前記Ｙ軸とＺ軸に平行な任意の平面（Ｙ−Ｚ平行平面）
と前記有効領域とで形成される交線の曲率半径を、マス
ク中心とＸ軸方向有効領域との間で極小値をとる形状と
する。さらに前記Ｘ−Ｚ平面とマスク有効領域とで形成
される交線の曲線はつぎの構成をもつ。すなわち、この
交線の両端点とシャドウマスクの中心の点の３点を通っ
て形成される円弧に対して、前記３点は一致し、他の部
分が前記円弧に対して、前記パネル側に近接するように
位置する曲線で形成される。。この曲線は例えば楕円ま
たは部分的に湾曲度を強めた非円形曲線とする。前記Ｙ
−Ｚ平行平面とマスク有効領域とで形成される交線は円
弧すなわち部分円でよいが、非円形曲線にすることもで
きる。SUMMARY OF THE INVENTION In a color picture tube of the present invention, a fluorescent screen is formed on the inner surface, and a substantially rectangular curved panel having a central axis in a direction perpendicular to the screen at the center of the screen, and a substantially rectangular curved panel. An aspherical curved shadow mask having an effective area in which a large number of through holes are formed for passing an electron beam attached at a predetermined distance from the panel at a position where the central axis passes through the mask center through a frame. The present invention relates to a color picture tube having: When the major axis is the X axis, the minor axis is the Y axis, and the central axis is the Z axis with respect to the center of the shadow mask, a plane (XZ) including the X axis and the Z axis in the effective area. An arbitrary plane in which a region near a line of intersection between the plane and the effective region is parallel to the Y axis and the Z axis (YZ parallel plane)
The radius of curvature of the line of intersection formed by the effective area and the effective area has a minimum value between the mask center and the effective area in the X-axis direction. Furthermore, the curve of the intersection line formed by the XZ plane and the mask effective area has the following configuration. That is, the three points coincide with the arc formed by passing through the three points of the intersection mask and the center point of the shadow mask, and the other parts are located on the panel side with respect to the arc. It is formed of curves that are located close together. . This curve is, for example, an ellipse or a non-circular curve with a partially increased curvature. Said Y
The line of intersection formed by the -Z parallel plane and the mask effective area may be an arc or a partial circle, but may be a non-circular curve.
本発明の一態様によれば、Ｘ−Ｚ平面と有効領域面との
交線を非円形曲線とし、Ｘ−Ｚ平面と有効領域面の長軸
に沿う上下端縁との交線を円形曲線とし、Ｙ−Ｚ平行平
面と有効領域面との交線を円弧とする。According to one aspect of the present invention, the line of intersection between the XZ plane and the effective area surface is a non-circular curve, and the line of intersection between the XZ plane and the upper and lower edges along the long axis of the effective area surface is a circular curve. And the line of intersection between the YZ parallel plane and the effective area plane is an arc.
さらに、スクリーンを形成するパネル内面の曲面形状
を、シャドウマスク形状に合せて同様にＹ−Ｚ平行平面
との交線の曲率半径にシャドウマスクの極小値に対応す
る位置で極小値をもたせることもできる。Further, by matching the curved surface shape of the inner surface of the panel forming the screen with the shape of the shadow mask, the radius of curvature of the line of intersection with the YZ parallel plane may also have a minimum value at a position corresponding to the minimum value of the shadow mask. it can.
［発明の実施例］ 第１図乃至第６図は、本発明の一実施例を説明するもの
である。第１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、この外囲器はほぼ矩形のパネル24、
ファンネル26およびネック部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が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、青発光の各蛍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２図に示す垂直方向す
なわち短軸Ｙ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。透孔は、蛍光スクリーンの
ストライプに対応してＹ軸方向に沿うスクリットで形成
されたもので、第２図示の破線の矩形領域33内に形成さ
れ、この領域33が画像映出の有効領域となる。[Embodiment of the Invention] FIGS. 1 to 6 illustrate one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the color picture tube 20 has a glass envelope 22, which is a substantially rectangular panel 24.
It consists of a funnel 26 and a neck 28. panel
The inner surface of 24 is a concave surface curved into a spherical surface, and a fluorescent screen 30 in which phosphor stripes of three colors are regularly arranged is provided on this inner surface. These phosphor stripes are formed by alternately arranging red, green, and blue light-emitting phosphors alternately. Usually, the stripe direction is the vertical direction shown in FIG. 2, that is, the minor axis Y direction. A shadow mask structure 32 is attached near the screen 30. The shadow mask structure 32 includes a rectangular mask frame 34 and a shadow mask 36 having a large number of through holes, and is elastically held by a elastic support member 35 on a stud pin 25 embedded in the skirt portion of the panel 24. It The through holes are formed by scribing along the Y-axis direction corresponding to the stripes of the fluorescent screen, and are formed in a broken-line rectangular area 33 shown in FIG. 2, and this area 33 is an effective area for image projection. Become.
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を発射し、シャドウマスク６
の透孔を通して蛍光スクリーン30に射突させる。これら
電子ビム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および蛍光ス
クリーン30を走査する。シャドウマスク36は、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軸がシャドウマスク中心Ｏ
を垂直に通る位置に支持される。第２図および第３図に
示すように、矩形シャドウマスクに水平方向に長軸Ｘ軸
を、垂直方向に短軸Ｙ軸をマスク中心Ｏを基点として設
定する。An in-line type electron gun 40 is attached to the neck portion 28, which emits three electron beams 42 to generate a shadow mask 6
The fluorescent screen 30 is made to project through the through hole. These electron beams 42 are deflection yokes attached to the outer wall of the funnel 26.
Deflection by 44 scans shadow mask 36 and phosphor screen 30. In the shadow mask 36, when the tube axis, that is, the center axis of the screen 30 in the direction perpendicular to the screen is the Z axis, the X axis is the shadow mask center O.
It is supported at a position that passes vertically. As shown in FIGS. 2 and 3, the major axis X axis is set horizontally and the minor axis Y axis is set vertically in the rectangular shadow mask with the mask center O as a base point.
今、第３図において、シャドウマスク36の中心０からマ
スク上の一点ＦまでのＸ、ＹおよびＺ各軸に沿う距離成
分をＸ、ＹおよびＺとする。Ｚ軸とＦ点を通る平面がシ
ャドウマスク36を切ることによって形成される交線のＦ
点における曲率を1/Rとするとき、曲面形状は従来の部
分球面からさらにｑ値を最適にするために、 等のように表示される形状とされるのが普通である。In FIG. 3, distance components along the X, Y, and Z axes from the center 0 of the shadow mask 36 to a point F on the mask are X, Y, and Z. The plane F that intersects the Z axis and the point F and is formed by cutting the shadow mask 36
When the curvature at a point is 1 / R, the curved surface shape is to optimize the q value from the conventional partial spherical surface, Usually, the shape is displayed such as.
但し、 θ:Y軸に対する角度 RH :長軸上の円弧の半径 RVO：短軸上の円弧の半径 Ａ、Ｂ、Ｃ、K:定数 r : Ｚ軸からの距離 である。However, θ: angle with respect to Y axis R H : radius of arc on major axis R VO : radius of arc on minor axis A, B, C, K: constant r: distance from Z axis
以上のような形状のシャドウマスクにおいては、（１）
式の場合、Ｚ軸を通る平面によるシャドウマスクの有効
領域の任意の断面が一つの円弧となる。（２）式の場合
は、Ｘ−Ｚ平面およびＹ−Ｚ平行平面と有効領域面のそ
れぞれの交線XO、YFが一つの円弧で表される。しかし
て、本実施例においては、Ｘ−Ｚ平面と有効領域との交
線X1が、楕円曲線を描くように形成される。すなわち、
シャドウマスク中心Ｏを楕円短軸の頂点とする部分楕円
を形成する。従って、中心Ｏ近傍では交線の曲率半径は
緩やかであるが、Ｘ軸端Ｐ、Ｐ′に向って急速に小とな
る。第５図において符号X0は（２）式で表示される従来
シャドウマスクのＸ−Ｚ平面と有効領域との交線の円弧
を示しており、この円弧X0はシャドウマスク中心点Ｏと
Ｘ軸方向のマスク有効領域の両端Ｐ、Ｐ′の３点を通っ
ている。これに対して本実施例のシャドウマスクの有効
領域の同じ交線は符号X1で示されるように、中心点Ｏと
有効領域端Ｐ、Ｐ′３点を通るが、これらの点以外の部
分はパネル側に脹み、パネルに、より近接する曲線で形
成される。In the shadow mask having the above shape, (1)
In the case of the expression, an arbitrary cross section of the effective area of the shadow mask by the plane passing through the Z axis becomes one circular arc. In the case of the expression (2), the intersection lines XO and YF of the XZ plane and the YZ parallel plane and the effective area surface are represented by one arc. Therefore, in the present embodiment, the intersection line X 1 between the XZ plane and the effective area is formed so as to draw an elliptic curve. That is,
A partial ellipse with the shadow mask center O as the vertex of the ellipse minor axis is formed. Therefore, in the vicinity of the center O, the radius of curvature of the intersecting line is gentle, but it rapidly decreases toward the X-axis ends P and P '. In FIG. 5, reference numeral X 0 indicates an arc of a line of intersection between the XZ plane of the conventional shadow mask and the effective area, which is represented by the formula (2), and this arc X 0 is the shadow mask center points O and X. It passes through three points P and P'of the mask effective area in the axial direction. On the other hand, the same intersection line of the effective areas of the shadow mask of the present embodiment passes through the center point O and the effective area edges P and P'3 as indicated by reference numeral X 1 , but the portions other than these points. Expands toward the panel side and is formed by a curve closer to the panel.
すなわち、この曲線は で表される楕円曲線となっている。That is, this curve It is an elliptic curve represented by.
ただし、Ra:楕円の長径の1/2 Pb:楕円の短径の1/2 この（３）式かな得られる第５図の曲線X1が示すように
交線のOP、OP′の間の中間点よりもＰまたはＰ′側のＭ
点近傍において曲率が大きく変化する。However, Ra: 1/2 of the major axis of the ellipse Pb: 1/2 of the minor axis of the ellipse This equation (3) Kana is obtained, as shown by the curve X 1 in FIG. M on the P or P'side of the midpoint
The curvature changes greatly near the point.
第６図は、Ｙ−Ｚ平行平面と有効領域との交線Y1の曲率
半径がＸ軸に沿って変化する様子を曲線52で示している
が、前記曲線X1の曲率の変化にともなって、これらＹ−
Ｚ交線Y1の円弧の曲率半径は中心点Ｏから端Ｐに近づく
ほど、小となり、端Ｐ近傍で再び大となる。FIG. 6 shows a curve 52 in which the radius of curvature of the intersection line Y 1 between the YZ parallel plane and the effective area changes along the X-axis, but with the change in the curvature of the curve X 1. And these Y-
The radius of curvature of the arc of the Z intersection line Y 1 becomes smaller as it approaches the end P from the center point O, and becomes larger again near the end P.
第４図は本発明実施例のシャドウマスクの有効領域33の
形状を破線50で示した。これと比較するために、前記
（２）式による従来のシャドウマスク形状を実線51で示
している。従来構造ではＸ−Ｚ平面とシャドウマスク有
効領域との交線X0は円弧であるが、本実施例では、マス
ク中心ＯとＸ軸方向有効領域Ｐ、Ｐ′の３点を通る円弧
X0に対し、これら３点を共通とし、かつそれら３点間の
他の部分は円弧の半径中心点から離れた位置を通る曲線
X1で表される形状となる。従って、シャドウマスクのＸ
軸に沿う中間点Ｍの位置は円弧X0よりもパネルに近ずく
構造となっている。これにより、Ｘ軸の中間点Ｍと、そ
の上下有効端Ｎ、Ｎ′との間のＺ軸方向距離の差を大き
くとることができ、Ｍ点近傍の交線Y1の曲率半径は従来
マスク51同様の交線YFよりも小さくなる。一方、Ｙ軸上
及びＸ軸有効端での曲率半径は不変である。このため、
より簡単に第６図の曲線52のように交線Y1のＸ−Ｙ平面
近傍の曲率半径をＸ軸上の中間点Ｍで極小値をとるよう
にすることができる。これにより、より効果的にシャド
ウマスクの熱膨脹による局部的ミスランディングを補正
することが可能になる。FIG. 4 shows the shape of the effective area 33 of the shadow mask according to the embodiment of the present invention with a broken line 50. For comparison with this, the solid line 51 shows the conventional shadow mask shape according to the equation (2). In the conventional structure, the intersection line X 0 between the XZ plane and the shadow mask effective area is an arc, but in the present embodiment, an arc passing through the mask center O and the X-axis direction effective areas P and P ′.
These three points are common to X 0 , and the other part between these three points is a curve that passes through the position away from the center point of the radius of the arc.
The shape is represented by X 1 . Therefore, X of the shadow mask
The position of the intermediate point M along the axis is closer to the panel than the arc X 0 . Thus, the intermediate point M of the X axis, the upper and lower effective ends N, Z-axis difference direction distance can be made large, the radius of curvature conventional mask intersection line Y 1 of the neighboring M points between the N ' 51 It becomes smaller than the similar intersection line YF. On the other hand, the radii of curvature on the Y axis and at the effective end of the X axis are unchanged. For this reason,
It is possible to make the radius of curvature in the vicinity of the XY plane of the intersection line Y 1 take a minimum value at the intermediate point M on the X axis as shown by the curve 52 in FIG. This makes it possible to more effectively correct the local mislanding due to the thermal expansion of the shadow mask.
この場合、シャドウマスク有効領域33の長辺側端部断面
XEの形状がＸ軸上の有効領域33の形状X0と同じように変
化したのでは中間点Ｍと、その上下有効端Ｎ、Ｎ′との
Ｚ軸方向距離が変わらないためにミスランディング防止
の効果はなくなる。従って、少なくともシャドウマスク
有効領域33の長辺側端部断面XEの形状は、第４図に示す
ように、この断面XEの両端点と中心点との３点を通る円
弧に対して、この円弧X0と実質的に一致する曲率半径を
維持すればよい。In this case, the cross section of the long-side end of the shadow mask effective area 33
If the shape of X E changes like the shape X 0 of the effective area 33 on the X axis, mislanding occurs because the distance between the midpoint M and the upper and lower effective ends N and N ′ does not change. The effect of prevention is lost. Therefore, as shown in FIG. 4, at least the shape of the long-side end cross-section X E of the shadow mask effective region 33 is, as shown in FIG. 4, with respect to an arc passing through the three points of both end points and the center point of this cross-section X E. It suffices to maintain a radius of curvature that substantially matches the arc X 0 .
また、上記の場合、シャドウマスク有効領域33の対角軸
方向の断面形状もＸ−Ｚ平面上の交線形状X1と同様に両
端点と中心点との３点を通る円弧に対し、前記３点を除
いて、この円弧の中心点と反対側を通る曲線となり、マ
スク面形状も緩やかな変化となって、製造時の成形をし
やすくする。Further, in the above case, the cross-sectional shape of the shadow mask effective area 33 in the diagonal axis direction is the same as the cross-sectional shape X 1 on the XZ plane with respect to an arc passing through three points of both end points and the center point. Except for three points, the curve passes through the side opposite to the center point of this arc, and the shape of the mask surface also changes gradually, facilitating molding during manufacturing.
この構成の作用を第７図および第８図を参照してさらに
説明する。The operation of this configuration will be further described with reference to FIGS. 7 and 8.
第７図に示すような偏ったラスターパターン５を映出せ
しめた場合、当初の２〜３分間の間は第８図に示すよう
に、シャドウマスク136の電子ビームの射突する領域16
のみが熱膨脹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136のラスターパターン部の温度
上昇を実測すると、中心となるＸ軸上のＭ点は約70℃に
上昇する条件では上下有効領域端のＮ点、Ｎ′点（第２
図示）、すなわちラスターパターンのＹ−Ｚ平行平面上
の両端Ｎ、Ｎ′では約25℃上昇する。このことから領域
５の中でもＸ軸近傍での熱膨脹はＸ軸から離れた部分の
熱膨脹より大きいことがわかる。言い換えると、Ｘ軸近
傍での変形を小さくすれば領域５全体の熱変形を小さく
できることになる。従って、第１図乃至第４図に示す本
発明の実施例のシャドウマスクでは、局部的熱膨脹がビ
ームランディングのずれに大きく影響する位位置、すな
わちマスク中心ＯからＸ軸方向にそって有効領域端Ｐに
向う間、Ｙ−Ｚ平行平面と有効領域との交線Y1曲率半径
がそのマスク中心Ｏに比べて小さくなる。そしてシャド
ウマスク曲面を滑らかにつなぐとシャドウマスクのＸ軸
近傍のＹ−Ｚ平行平面上の曲率半径は、Ｘ軸中間点Ｍで
極小値を持つ。しかして、第２図に示すマスクの1/2平
面におけるマスク中心Ｏから有効領域の端Ｐ間におい
て、その距離をＬとすれば、中心点Ｏから0.5L〜0.9Lの
位置、特に0.6L〜0.8L付近において、Ｘ軸近傍の中間点
Ｍ付近（斜線領域）は熱膨脹による局部的なミスランデ
ィングが最も大きい場所である。Ｙ−Ｚ平行平面上の曲
率半径は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
なるところから、最大のミスランディング点で大きな補
正効果を持つことができる。従って、本実施例により極
めて効果的に熱膨脹による局部的ミスランディングを抑
制することができる。When the biased raster pattern 5 as shown in FIG. 7 is projected, as shown in FIG. 8 during the initial 2-3 minutes, the region 16 of the shadow mask 136 where the electron beam impinges is projected.
Only the heat expands, causing local mislanding. When the temperature rise of the raster pattern portion of the shadow mask 136 at this time is measured, the center point M on the X-axis rises to about 70 ° C. Under the condition that the temperature rises to about 70 ° C.
In the figure), that is, at both ends N and N'on the YZ parallel plane of the raster pattern, the temperature rises by about 25 ° C. From this, it can be seen that, in the region 5, the thermal expansion in the vicinity of the X axis is larger than that in the portion away from the X axis. In other words, if the deformation near the X axis is reduced, the thermal deformation of the entire region 5 can be reduced. Therefore, in the shadow mask of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4, the local thermal expansion greatly affects the deviation of the beam landing, that is, the effective area edge from the mask center O along the X-axis direction. While facing P, the intersection line Y 1 radius of curvature between the YZ parallel plane and the effective area becomes smaller than the mask center O. When the shadow mask curved surfaces are smoothly connected, the radius of curvature on the YZ parallel plane near the X axis of the shadow mask has a minimum value at the X axis midpoint M. If the distance is L between the center O of the mask on the 1/2 plane of the mask shown in FIG. 2 and the edge P of the effective region, the position 0.5L to 0.9L from the center point O, especially 0.6L, is used. In the vicinity of 0.8 L, the vicinity of the midpoint M near the X axis (hatched area) is the location where the local mislanding due to thermal expansion is the largest. The radius of curvature on the YZ parallel plane has a great effect on the thermal deformation of the shadow mask,
Since the smaller the radius of curvature, the smaller the local mislanding, a large correction effect can be obtained at the maximum mislanding point. Therefore, according to the present embodiment, local mislanding due to thermal expansion can be suppressed very effectively.
例えば21吋型90゜偏向カラー受像管において、従来
（２）式で表わされる形状でＸ軸上の曲率半径がRh＝10
08mmの円弧に対して、（３）式の楕円曲線でRa＝241.68
mm、Rb＝46.53mmとした場合に（２）式の場合に比べ局
部的ミスランディングを20％改善することができた。な
お、前記楕円曲線の離心率ｅは0.98であるが、本願発明
においては離心率が0.5≦ｅ〈１の楕円にすることが望
ましい。For example, in a 21-inch type 90 ° deflection color picture tube, the radius of curvature on the X-axis is Rh = 10 in the shape expressed by the conventional equation (2).
Ra = 241.68 with elliptic curve of formula (3) for 08mm arc
When mm and Rb = 46.53 mm, the local mislanding could be improved by 20% compared with the case of the formula (2). Although the eccentricity e of the elliptic curve is 0.98, it is desirable that the eccentricity is an ellipse satisfying 0.5 ≦ e <1 in the present invention.
第７図は、本発明の他の実施例を示す。なお、第４図と
同符号の部分は同様部分を示す。前述した実施例ではＸ
−Ｚ平面とマスク有効領域33との交線X1を部分楕円と
し、有効領域のＹ軸方向両端縁を円弧としたが、本実施
例のシャドウマスク53では図のようにＹ軸方向両端縁の
一部に非円形曲線の凹部54を形成せしめた。これは熱膨
脹によるビームランディングの顕著な位置でＹ−Ｚ平行
平面上の交線Y1の曲率半径の設定範囲を容易に拡大す
る。しかし、あまり凹みを大きくすると、プレス成形が
し難い。また、スクリーン形状が変化するという不都合
が生じるので、凹部54を少範囲にとどめるのがよい。ま
た、この凹部によりｑ値が最適値から外れる場合がある
が、パネルの内面形状をマスク形状に相似させることで
解決できる。その結果生じるラスター歪特性の変化も、
変化量は小さく実用上、問題となることはない。FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts. In the embodiment described above, X
The intersection line X 1 between the −Z plane and the mask effective area 33 is a partial ellipse, and both end edges in the Y axis direction of the effective area are arcs, but in the shadow mask 53 of the present embodiment, both end edges in the Y axis direction as shown in the figure. A non-circular curved concave portion 54 was formed in a part of the. This easily expands the setting range of the radius of curvature of the intersection line Y 1 on the YZ parallel plane at the position where the beam landing due to thermal expansion is remarkable. However, if the dents are too large, press molding is difficult. Further, since the inconvenience that the screen shape changes occurs, it is preferable to keep the recess 54 within a small range. Further, the q value may deviate from the optimum value due to this concave portion, but this can be solved by making the inner surface shape of the panel similar to the mask shape. The resulting change in raster distortion characteristics,
The amount of change is small and practically not a problem.
凹部の最適許容範囲は、Ｙ軸方向有効領域端XEにおける
Ｘ軸およびＺ軸に平行な平面（Ｘ−Ｚ平行平面）と前記
有効領域とがなす交線が、この交線の両端点PE1、PE2と
中央点OEとの３点を通る円弧に対し、パネル側を＋方向
としてＺ軸方向距離が次のような範囲にあるのが良い。
すなわち、シャドウマスクの矩形状有効領域の対角線長
をSmmとすると−0.0031smmとなる。21吋型カラー受像管
ではｓが485mmとなり、約−1.5mmとなる。なお、同様に
第１の実施例のシャドウマスクのXEの円弧においてはＺ
軸方向距離を＋0.3mm以下の調整範囲にとどめるのが実
用的である。Optimal tolerance of the recess ranges, the intersection line formed by the Y-axis direction effective X-axis and Z-axis in a plane parallel in the region end X E (X-Z parallel plane) and the effective area, two end points PE of the intersection line With respect to an arc passing through three points of 1 , PE 2 and the center point OE, it is preferable that the Z-axis direction distance is in the following range with the panel side as the + direction.
That is, when the diagonal length of the rectangular effective area of the shadow mask is Smm, it becomes -0.0031smm. With a 21-inch color picture tube, s is 485 mm, which is about -1.5 mm. Similarly, in the arc of X E of the shadow mask of the first embodiment, Z
It is practical to keep the axial distance within the adjustment range of +0.3 mm or less.
さらに本発明の変形例として、Ｘ−Ｚ平面とシャドウマ
スク有効領域との交線を楕円以外の非円形曲線で形成す
ることができる。この場合、ビーム、ミスランディング
の大きくなる領域近傍でＹ−Ｚ平行平面の交線の曲率半
径を極小とし易い多次曲線が複合楕円曲線を選ぶことが
可能である。この曲線も円弧が通る中心点ＯとＸ軸方向
端Ｐ、Ｐ′との３点が一致させたときに、それらの点以
外が円弧よりもパネル側に近い点を通る曲線であること
が必要である。以上のように、本発明によれば、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、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。しか
もシャドウマスクのプレス成形も容易で製造上の不都合
も生じない実用上効果の大きなカラー受像管を得ること
ができる。Furthermore, as a modification of the present invention, the intersection line between the XZ plane and the shadow mask effective area can be formed by a non-circular curve other than an ellipse. In this case, it is possible to select a complex elliptic curve as a multi-dimensional curve that easily minimizes the radius of curvature of the intersection line of the YZ parallel planes in the vicinity of the region where the beam and mislanding increase. This curve also needs to be a curve that passes through a point closer to the panel side than the arc when the three points of the center point O through which the arc passes and the X-axis direction ends P and P'match. Is. As described above, according to the present invention, it is possible to effectively change the color purity deterioration due to local thermal deformation by only partially changing the curved surface shape without significantly changing the structure of the shadow mask or the panel. Can be suppressed. Moreover, it is possible to obtain a color picture tube which is easy to press-form the shadow mask and has a large practical effect without causing any inconvenience in manufacturing.
第１図は本発明の一実施例の縦断面図。 第２図は第１図のパネル側から見たシャドウマスクの平
面図。 第３図は第２図のシャドウマスク形状を説明するもの
で、シャドウマスク有効領域の1/2平面を示す斜視図。 第４図は第２図のシャドウマスク形状を従来のシャドウ
マスク形状と対比して示す斜視図。 第５図は第４図のシャドウマスク形状をＹ−Ｚ平行平面
とシャドウマスク有効領域との交線で示す曲線図。 第６図は本発明を説明するもので、シャドウマスクのＹ
−Ｚ平行平面と有効領域との交線との曲率半径をＸ軸に
沿って示す曲線図。 第７図は本発明の他の実施例のシャドウマスク形状を従
来のシャドウマスクと対比して示す斜視図。 第８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９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10図は第９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略図。 第11図はシャドウマスクの全面の熱変形を説明するもの
で、（ａ）型と（ｂ）型を示す図である。 （24）……パネル、（26）……ファンネル、 （28）……ネック、（30）……蛍光スクリーン、 （32）……シャドウマスク構体、 （33）……シャドウマスクの有効領域、 （34）……マスクフレーム、 （36）……シャドウマスクFIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the shadow mask viewed from the panel side of FIG. FIG. 3 is a perspective view for explaining the shadow mask shape of FIG. 2 and showing a 1/2 plane of the shadow mask effective area. FIG. 4 is a perspective view showing the shadow mask shape of FIG. 2 in comparison with a conventional shadow mask shape. FIG. 5 is a curve diagram showing the shape of the shadow mask of FIG. 4 by a line of intersection between the YZ parallel plane and the shadow mask effective area. FIG. 6 illustrates the present invention.
-A curve diagram showing the radius of curvature of the line of intersection between the Z parallel plane and the effective area along the X axis. FIG. 7 is a perspective view showing a shadow mask shape of another embodiment of the present invention in comparison with a conventional shadow mask. FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of a projection pattern on a screen of a color picture tube. FIG. 9 is a schematic plan view showing another example of the projection pattern on the screen of the color picture tube. FIG. 10 is a schematic view for explaining local thermal deformation of the shadow mask when the pattern of FIG. 9 is projected. FIG. 11 is a view for explaining thermal deformation of the entire surface of the shadow mask, and is a diagram showing types (a) and (b). (24) …… Panel, (26) …… Funnel, (28) …… Neck, (30) …… Fluorescent screen, (32) …… Shadow mask structure, (33) …… Shadow mask effective area, ( 34) …… Mask frame, (36) …… Shadow mask
Claims (6)
クリーンの中心でスクリーンに垂直な方向に中心軸をも
つ実質的に矩形の曲面パネルと、実質的に矩形のフレー
ムを介して前記中心軸がマスク中心を通過する位置にマ
ウントされ電子ビームを通過させる多数の透孔が形成さ
れた有効領域をもつ非球面の曲面状シャドウマスクを具
備するカラー受像管において、前記シャドウマスクのマ
スク中心を基点にして、長軸をＸ軸、短軸をＹ軸、前記
中心軸をＺ軸とするとき、前記有効領域における前記Ｘ
軸とＺ軸を含む平面（Ｘ−Ｚ平面）と前記有効領域との
交線近傍の領域において、前記Ｙ軸とＺ軸に平行な任意
の平面（Ｙ−Ｚ平行平面）と前記有効領域とで形成され
る交線の曲率半径が、マスク中心とＸ軸方向有効領域端
との間で極小値をとり、かつ前記Ｘ−Ｚ平面と有効領域
とで形成される交線が、この交線の両端点とシャドウマ
スクの中心の点を通って形成される円弧に対し、前記３
点は一致し、他の残りの点が前記円弧のパネル側に位置
する曲線で形成されることを特徴とするカラー受像管。1. A fluorescent screen is formed on an inner surface, and a substantially rectangular curved panel having a central axis in a direction perpendicular to the screen at the center of the screen, and the central axis through a substantially rectangular frame. In a color picture tube equipped with an aspherical curved shadow mask having an effective area, which is mounted at a position passing through the mask center and has a large number of through holes for passing an electron beam, in the color picture tube with the mask center of the shadow mask as a base point. When the long axis is the X axis, the short axis is the Y axis, and the central axis is the Z axis, the X in the effective area is
An arbitrary plane parallel to the Y-axis and the Z-axis (YZ parallel plane) and the effective region in a region in the vicinity of a line of intersection between the effective region and a plane including an axis and a Z-axis (XZ plane). The radius of curvature of the line of intersection has a minimum value between the mask center and the end of the effective region in the X-axis direction, and the line of intersection formed by the XZ plane and the effective region is the line of intersection. 3 for the arc formed through both end points of the shadow mask and the center point of the shadow mask.
A color picture tube, wherein the points are coincident with each other, and the other remaining points are formed by a curve located on the panel side of the arc.
端における前記Ｘ軸およびＺ軸に平行な平面（Ｘ−Ｚ平
行平面）と前記有効領域面とがなす交線が円弧でなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のカラー受像
管。2. A line of intersection between a plane parallel to the X-axis and the Z-axis (XZ parallel plane) at the end of the effective area of the shadow mask in the Y-axis direction and the effective area surface is an arc. The color picture tube according to claim 1, characterized in that.
端における前記Ｘ軸およびＺ軸に平行な平面（Ｘ−Ｚ平
行平面）と前記有効領域面とがなす交線が、この交線の
両端点と中心点との３点を通る円弧を基準として、前記
３点を除いて少なくとも一部が前記円弧よりも前記パネ
ルの反対側に凹みを有してなる特許請求の範囲第一項記
載のカラー受像管。3. A line of intersection between a plane parallel to the X-axis and the Z-axis (XZ parallel plane) and the effective region surface at an end of the effective region of the shadow mask in the Y-axis direction is the line of intersection. The first arc, wherein at least a part except the three points has a recess on the opposite side of the panel from the arc, with reference to the arc passing through the three points of the both end points and the center point. Color picture tube.
端における前記Ｘ軸およびＺ軸に平行な平面（Ｘ−Ｚ平
行平面）と前記有効領域面とがなす交線は、前記有効領
域の対角線長をSmmとし、前記交線の両端点と交線の中
心点との３点を共通とする円弧を基準にすると、前記パ
ネル側を＋方向とし、前記Ｚ軸方向に＋0.3mmから−0.0
031Smmの範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第
一項記載のカラー受像管。4. A line of intersection between a plane parallel to the X-axis and the Z-axis (XZ parallel plane) at the end of the effective area of the shadow mask in the Y-axis direction and the effective area plane is the effective area. When the diagonal length is Smm and the arc is common to the three points of the intersection line and the center point of the intersection line, the panel side is the + direction, and +0.3 mm in the Z-axis direction from − 0.0
The color picture tube according to claim 1, wherein the color picture tube is in the range of 031 Smm.
含む平面（Ｘ−Ｚ平面）とシャドウマスクの有効領域面
とがなす交線が、Ｘ軸に平行な線を長軸、Ｚ軸を短軸と
する実質的に楕円曲線の一部をなす特許請求の範囲第一
項記載のカラー受像管。5. A crossing line formed by a plane (XZ plane) including the X axis and the Z axis of the shadow mask and an effective region surface of the shadow mask is a line parallel to the X axis, and a long axis and a Z axis. The color picture tube according to claim 1, which is substantially a part of an elliptic curve whose short axis is.
を含む平面（Ｘ−Ｚ平面）とシャドウマスクの有効領域
面とがなす交線が非円形曲線である特許請求の範囲第一
項記載のカラー受像管。6. The first line according to claim 1, wherein a line of intersection between the plane including the X axis and the Z axis of the shadow mask (XZ plane) and the effective area surface of the shadow mask is a non-circular curve. Color picture tube.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP26237585A JPH0685303B2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Color picture tube |
| US06/815,023 US4697119A (en) | 1985-01-11 | 1985-12-31 | Color cathode ray tube having a non-spherical curved mask |
| DE8686300032T DE3678843D1 (en) | 1985-01-11 | 1986-01-06 | COLORED PIPES. |
| EP86300032A EP0188310B1 (en) | 1985-01-11 | 1986-01-06 | Color cathode ray tube |
| CN86100113.3A CN1004665B (en) | 1985-01-11 | 1986-01-10 | Color cathod-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26237585A JPH0685303B2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Color picture tube |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS62123641A JPS62123641A (en) | 1987-06-04 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1985
- 1985-11-25 JP JP26237585A patent/JPH0685303B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS62123641A (en) | 1987-06-04 |
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Legal Events
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