JPS60177534A - カラ−受像管 - Google Patents

カラ−受像管

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JPS60177534A
JPS60177534A JP3135684A JP3135684A JPS60177534A JP S60177534 A JPS60177534 A JP S60177534A JP 3135684 A JP3135684 A JP 3135684A JP 3135684 A JP3135684 A JP 3135684A JP S60177534 A JPS60177534 A JP S60177534A
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JP
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shadow mask
tube axis
axis
picture tube
tube
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Michio Nakamura
中村 三千夫
Kiyoshi Tokita
清 時田
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes

Landscapes

  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はカラー受像管に関し、特にそのシャドウマスク
に係るものでおる。
〔発明の技術的背景と問題点〕
一般にカラー受像管は第1図に示すように、典型的には
硝子で形成された外囲器は実質的に矩形状のパネル(す
とろうと状のファンネル(2)とネック(3)から構成
される。そしてパネルの内面には、赤、緑及び青に夫々
発光するストライプ状蛍光体スクリーン(4)が設けら
れ、一方ネツク(3)にはパネルの水平軸線に沿って一
列に配列され赤、緑及び青に対応する3本の電子ビーム
を射出するいわゆるイン2イン型電子銃(6)が内設さ
れている。之等のスクリーン(4)と電子銃(6)の間
にあってスクリーン(4)に近接対向して多数のスリッ
ト孔が垂直方向に配列され、この垂直配列が水平方向に
多数配列されたシャドウマスク(5)がフレーA(7)
を介して支持されている。このようなカラー受像管にお
いて、3本のインライン配列の電子ビームはファンネル
(2)外部の偏向装置(図示せず)VCよって偏向され
、実質的に矩形状のパネル(1) K対応する矩形状の
範囲を走査するように且つシャドウマスク(5)のスリ
ット孔を介して色選別され、ストライプ状蛍光体に正し
く対応射突発光せしめてカラー映像を現出させる。ここ
でシャドウマスクのスリット孔の水平方向の配列ピッチ
数はストライプ状蛍光体の%のピッチ数とする必要があ
る。
従って、通常スリット孔を通過する有効電子ビームはA
以下でおり、残りの電子ビームはシャドウマスクに射突
し、シャドウマスクを時として80℃程度迄加熱させる
仁とになる。スリット孔の穿設されたンヤドウマスク(
5)本体は一般に熱膨張係数の比較的大きい鉄を主成分
する厚さ0.1闘乃至0.3朋の薄板で形成され、厚さ
1 myx前後の強固なマスクフレーム(7)によって
周辺部が固定されている。シャドウマスク(5)本体に
射突した電子ビームは、シャドウマスクを加熱膨張させ
蛍光面とシャドウマスクとの間隔(以下q値と称す〕を
変化させ、このq値変化が許容値以上となると電子ビー
ムはストライプ状蛍光体に正確に対応せず、いわゆるミ
スランディングを生じ色純度を劣化さぜSことになる。
これを防止するためVC特公昭44−3547号公報に
示されているように、マスクフレームをバイメタルを介
してパネル側壁に係止めし、シャドウマスク全体をスク
リーン方向に移動させてq値変化を実質的に許容し得る
範囲内にとどめる方式が採用されている。しかし乍らシ
ャドウマスクよ多もマスクフレームの熱容量が犬でちゃ
、加熱過程ではまずシャドウマスクの中央から周辺部及
びマスクフレームが加熱されるので、バイメタル作用が
実効する前に主としてシャドウマスクの中央部がドーム
状に移動し局部的なq値変化を発生させる。即ちバイメ
タル作用が安定化する迄の色純度劣化が問題となる。
前述のシャドウマスクの中央部がドーム状に変形する量
は周知の如くシャドウマスク曲面の曲率が小さい方が大
きい。言い換えれば、シャドウマスク曲面の断面の曲率
半径(以降マスク−Rと称する)が大きい程、即ちよシ
平坦なほど変形量(ドーミング量と以下体する)が大き
く、色純度劣化を招きやすい。
従って、簡便にはンヤドクマスクの曲率を大きくする(
マスク−几を小さくする)が、色純度の劣化を軽減する
方向である。
従来、ストライプ状蛍光体スクリーンを有するシャドウ
マスク型カラー受像管に於いては、ストライプ間隔をス
クリーン中心から水平軸端方向に順次大きくすることに
よシ、ストライプに相対したシャドウマスクの水平方向
のスリット間隔を水平軸端方向に順次大きく、且つ、水
平軸断面に於けるシャドウマスクの曲率を大きくするこ
とが行なわれている。
しかしながら、スクリーンの水平軸端において、ストラ
イプ間隔を大きくすることは、ストライプ間隔で一義的
に決定される解像度を劣化させることとなり、結果とし
てカラー受像管のスクリーン周辺部の鮮明度の劣化とし
て現われてしまう。従って従来の技術では、この周辺で
の解像度の劣化とシャドウマスクのドーミングによる色
純度の劣化量との妥協点で設計せざるを得ない状況であ
り’Yc。
〔発明の目的〕
本発明線、以上の点に鑑みてなされたもので、画面全体
にわたシ、動作初期から長時間に渡9ビーム2ンディン
グずれを充分抑制し、画像の色ずれ等の色純度劣化を抑
制し、且つストライプ間隔拡大による画面周辺部に於け
る解像度劣化を軽減した力2−受像管を提供することを
目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、カラー受像管のシャドウマスクの曲面を管軸
を中心とした波型で、且つ波の尾根が管軸又は動軸近傍
を通る貝殻状とし、カラー受像管の動作初期状態時のシ
ャドウマスクのドーミングを抑制し得るカラー受像管で
らる。
〔発明の実施例〕
以下に本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
同、本発明を適用したカラー受像管の全体構成は第1図
に示すものと同様であるので、全体構成についての説明
は省略し繰り返して説明しない。
まず本発明の実施例について説明するにあたってその基
本概念について説明する。
第2図(a)に示ず如く、略々球面の曲面を有する/ヤ
トウマスクを用いた一般のカラー受像管において、前述
した如く動作初期時の電子ビーム加熱によシ、シャドウ
マスク(5)が点線で示すようにパネル内面方向ヘドー
ミングする。換言すればドーミングしたシャドウマスク
(8)は常温時のシャドウマスク(5)が有する曲面凸
方向により大きな曲率を有した略々球面の曲面となる0
ここで重要なことは常温時の動作以前でのシャドウマス
ク(5)の曲面の方向、この場合は凸方向へシャドウマ
スクが熱変形することである。
また実験的に第21但)に示゛す如<、・電子銃(6)
側方間に凸のシャドウマスク(9)を配した力2−受像
管においては、電子銃(6)方向にドーミングすること
が確認出来る。
以上の観点から概念的Vこは/ヤドウマスクの曲面に複
数の凹凸面を重畳させればシャドウマスク全体の熱変形
量を、言い換えればドーミング量をλクリーン側と電子
銃側に分散することが可能でら9、シャドウマスク全体
のドーミング量を軽減午ることが出来る。
このような考え方に基づいて特開昭53−52054号
公報では第3図に示すような提案もなされている。即ち
波状を呈する2辺と他の2辺とに囲まれた平行波状面を
有し、且つ波状を呈する2辺に沿う変曲点となる複数個
の点に取付けられた支持手段によって部分的に支持され
たンヤドウマスクである。しかし乍ら一般の力2−受像
管ではスクリーンの蛍光体配列の規則的稠密性が必要で
ラシ、シャドウマスク開孔のピッチpとq値とは所定の
関係を維持しなければならない。即ちファンネル形状、
電子銃構造及び偏向装置形態の組合せ条件の基で、この
ピッチとq値の関係はシャドウマスク及びスクリーン面
の任意の位置において略々比例の関係を;汀している。
換言−j−ればq値が大きい位置では対応する位置のシ
ャドウマスクの開孔ピッチを拡大する必要がある。また
シャドウマスクの開孔ピッチと曲面を規定したならば、
パネル内面の曲面もこれに対応してシャドウマスク曲面
に略々−欽させq (IE %略々一定にする必要があ
る。
さらrc ’g電子ビーム管軸−znら周辺に向けて単
純増加の偏向を受けるため、この電子ビームの位置を規
定するシャドウマスク及び電子ビームがランデ−hング
するパネル内面も管軸から周辺にかけての変化が単純な
方が量産工業的に有利なことはlうまでもない。
従って第3図に示すようなシャドウマスク溝道では、シ
ャドウマスクの開孔ピッチはq値に略々比例した非常に
複雑なものとな)、且つ管軸から周辺にかけてのシャド
ウマスクの形状及びパネルとの間隔が極めて複雑に変化
するため電子ビームと蛍光体スクリーンとの対応合致が
著しく困難なものとなる。また変曲点を支持部とする複
雑な構造は量産的にも不利益である。従ってこのような
構造は理論的には可能でちっても具体的な量産品からは
全く好ましくない。
第4図は、以上の基本的観点に基づき設計された本発明
のカラー受像管に適用されるシャドウマスクの一実施例
を示す概略図でらるoiた第5図は第4図に基づく管軸
方向の等高線のノ(ターン図である。即ち、シャドウマ
スクの曲面は管軸を中心とした尾根と谷からなる波状で
、且つ波の尾根は管軸又は管軸近傍を通シ全体枠の矩形
状の対角、上に存在するように対称的に形成されている
このシャドウマスクの曲面は、第6図及び第7図に示す
ように、管軸(2軸)を含み垂直軸(Y軸)よ多角度θ
の平面での断面が半径Rmの円弧となる曲面でラフ、代
表的な曲面式は、Rmtθl= A + B Oos 
2θ+00os4θで表わされる。又、パネル内面の曲
面式も上記と同一とした。比較的スクリーンが平坦な1
9インチ型90°偏向カラー受像管に適用した例を第1
表に示す。
第1表において従来のシャドウマスクとは、シャドウマ
スクの開孔の水平方向ピッチが中央部にて0.70mm
、周辺部にて9.84aoaのものでちる。
マタ実施例のシャドウマスクの開孔の水平方向ピッチは
中央部にてo、7ommでラシ、その他のピッチはパネ
ル内面とンヤドウマスクまでの距離(q値)にて一義的
に決定される。
この実施例ではパネル内面もシャドウマスク曲面に合わ
せて変えたので、水平方向周辺部のシャドウマスクの水
平方向ピッチは従来例と略々同じ約0.84龍である。
ここでシャドウマスクの熱変形のうち最もi的に大きく
画質及び色純度を損ないやすいのは局部ドーミングであ
る。最も多用されているストライプ型スクリーンのカラ
ー受像管では、縦方向のランディング変化を無視できる
。従って実験的に、第8図に示す如く、例えば19イン
チ型方力−受像管の動作牽伸として、高圧26KV1力
ンード電流900μ゛A1幅80朋の白色の帯状の信号
αυが黒色の背景に対して水平軸の中間部に縦に入った
画像のζ、最も色純度が劣化しやすいことが一般的に知
られている。第9図はこの時の従来のシャドウマスクの
熱変形パターンを模式的に示すものでわる。
即ち第9図(場は常温時でらシ、第9図(bJは第8図
に対応する高温度時の熱変形状態を夫々示す。即ち第9
図(b)は第8図に示した画像の白色信号部α〃に相対
したシャドウマスク部か約80°0まで温度上昇し、局
部的に約800μmドーミングを起こしていることを示
す。
第10図に第4図に示すシャドウマスクの%の熱変形パ
ターンを示す。画像信号パターンは第8図の画像と同一
でらる。第10図において、水平軸(X軸)上にて、白
色信号部aυの中心に相対するシャドウマスク上の点P
は、蛍光体スクリーンから離れる方向に約200μm熱
液位することを示し、熱変位の最大値の位置Qは白色信
号部Iに相対したシャドウマスク上の領域を外れ、白色
信号部aυと管軸の中間点にあり、その最大熱変位は、
約500μInでろ9、蛍光体スクリーン方間であるこ
とが実験的及び構造解析計算にて確かめられた。
r+=t、ito図のP点Vこ於けるシャドウマスクの
熱変位量(約200μm)は、従来のシャドウマスク(
約800μm)の25%でラシ、本発明のシャドウマス
クの最大変量約500μ!nは従来のシャドウマスクの
65%以下でち9、且つ本発明のシャドウマスクの最大
変位点Qは、白色信号部Uυの領域からマスク変位量に
対するミスランディング量が一般に小さいシャドウマス
ク中央部の方向へずれる。
従って第8図に示すような受信画像の色純度の劣化は大
幅に改善することができる。その他の画像、例えば全面
白色画像信号による動作初期時の色純度の劣化も大幅に
改善することができることは首うまでもない。
又、シャドウマスクのピッチは、パネル内面とシャドウ
マスク曲面を、管軸を中心とした波型とすることによシ
従来と略々同一のパターンとすることが出来、シャドウ
マスクの製造も比較的に容易でおる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、パネル内面とシャドウマ
スクの曲面において、管軸を尾根が通る波型とすること
によシ、従来対策が非常に困難とされていたシャドウマ
スクの熱変形によって生じるミス2ンデイングを大幅に
抑制することができ、動作初期から長時間にわたシ色ず
れや色むら等の色純度O−劣化を改善するえと畦できる
【図面の簡単な説明】
第1図はシャドウマスク型カラー受像管の概略構成を示
す断面図、第2図(a)及び第2図Φ)はシャドウマス
クのドーミングを説明するだめの概略図、第3図はシャ
ドウマスクの一例を示す概略構成図、第4図は本発明の
一実施例に適用されるシャドウマスクの曲面を示すパタ
ーン図、第5図は第4図の等高純を表わすパターン図、
第6図及び第7図は第4図に示すシャドウマスクの断面
形状を説明する為の模式図、第8図は信号パターンを説
明するための模式図、第9図(a)及び第9図(b)は
シャドウマスクの熱変形を説明するだめのパターン図、
第10図は第4図のシャドウマスクの熱変形を説明する
だめの%パターン図でおる。 (す・・・パネル (2)・・・ファンネル(3)・・
・ネック (4)・・・蛍光体スクリーン(5)・・・
シャドウマスク (6)・・・電子銃(7)・・・マス
クフレーム 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)第 1 
図 第2図 第 3 図 第4図 第5図 第6図 γ 第7図 第 8 図 /1 第 9 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)実質的に矩形状のパネルと漏斗状ファンネルとネッ
    クとが連接された外囲器の前記パネル内面に形成された
    蛍光体スクリーンと前記ネックに内設され前記スクリー
    ンを励起発光せしめる複数の電子ビームを射出する電子
    銃と前記スクリーンと前記゛1区子銃の間にあって前記
    スクリーンに近接対向して配置され多数の開孔が配列さ
    れてなるシャドウマスクとを備えたカラー受像管におい
    て、前記パネル内面及びシャドウマスクの曲面の内少な
    くとも前記シャドウマスクの曲面が管軸を中心とした尾
    根と谷からなる波型であ勺、前記波の尾根が管軸又は管
    軸近傍を通ることを特徴とするカラー受像管。 2)前記シャドウマスクの波の尾根が管軸を中心とした
    円周の半径方向に周期的に脊圧することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の力2−受像管。 3)前記パネル内面及びまたはシャドウマスク曲面の前
    記波型の尾根の管軸を中心とした円周の半径方向の周期
    が略々等しいことを特徴とする特許請求の範囲第1項及
    び第2項記載のカラー受像管。 4)前記波型の尾根又は谷が少なくとも垂直軸、水平軸
    及び対角軸上の1つ以上、又は前記の3軸近傍の1つ以
    上におることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    カラー受像管。
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