JP2002170498A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャドウマスクに張力を印加してマスクフレ
ームに張架する展張張架方式のシャドウマスクでは、外
来振動に対してシャドウマスクが共振するために、シャ
ドウマスクの開孔と蛍光体スクリーンの蛍光体層との間
にずれが生じ、このために輝度不足や色ずれが発生して
いたが、このようなシャドウマスクの振動を吸収抑制
し、輝度不足や色ずれを解消したマルチネックタイプの
カラー受像管を提供する。 【解決手段】 第１のアーム部材２３及び第２のアーム
部材２４から構成されるマスクフレーム１７の第１のア
ーム部材２３間にシャドウマスク１６を展張張架し、こ
のシャドウマスク１６に当接もしくは近接して、複数の
電子銃１８による電子ビーム１５の非走査箇所に対応す
る第１のアーム部材２３間に防振板２６を取着し、この
防振板２６によって振動を吸収抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスクフレームに
展張張架されるシャドウマスクの防振を図った複数のネ
ック（電子銃）を備えたマルチネックタイプのカラー受
像管に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般的にカラーテレビジョン受像
機やカラー端末ディスプレイ等に使用されているカラー
受像管は、図１０に示すように、画面が略矩形状を呈す
るフェースパネル７１と、このフェースパネル７１に一
体的に接合されたファンネル７２を有する外囲器を備え
ており、このフェースパネル７１の内面には、赤、緑、
青に発光する３色蛍光体層を有する蛍光体スクリーン７
３が形成されている。

【０００３】この外囲器内には、この蛍光体スクリーン
７３に対向して、電子ビーム７４が通過し色選別を行う
ためのシャドウマスク７５が、フェースパネル７１の内
側面にマスクフレーム７６を介して取着されている。

【０００４】また、ファンネル７２のネック７７内に
は、電子ビーム７４を放出する電子銃７８が配設されて
おり、この電子銃７８から放出された電子ビーム７４
を、ファンネル７２の外側に装着された偏向ヨーク７９
の発生する磁界によって偏向し、電子ビーム７４にて蛍
光体スクリーン７３を水平、垂直方向に走査することに
より、蛍光体スクリーン７３上にカラー画像を再生する
ように構成されている。

【０００５】更に、フェースプレート７１の外周面に
は、補強バンド８０が嵌合取着され、またマスクフレー
ム７６には、その一端をマスクフレーム７６に固定し、
他方をファンネル７２の内壁に沿って延在する磁気シー
ルド板８１が取着されてカラー受像管を構成している。

【０００６】ところで最近では、このようなカラー受像
管の大形、大画面化と共に見易さの観点から、その画面
の平坦化の要求も高くなってきており、特にカラー端末
ディスプレイ用のカラー受像管においては、これに加え
てより高い解像度も要求されるようになってきている。

【０００７】このような解像度を向上させるには、シャ
ドウマスク７５の開孔ピッチを小さくして高精細化を図
る必要があるが、シャドウマスク７５の開孔は、一般に
エッチングによって穿設するために、このエッチング工
程を考慮すると、シャドウマスク７５の板厚は薄い方が
効率的である。

【０００８】その反面、シャドウマスク７５の機械的強
度の面からは、板厚の厚いものの方が有利であり、高精
細化を図るためには、このような相反する条件をクリア
していく必要がある。

【０００９】このような点から、板厚が比較的薄い平坦
なシャドウマスク７５に張力を印加して、シャドウマス
ク７５をマスクフレーム７６に保持する展張張架方式が
提案されている。これらの方式は、いずれも多数の開孔
が穿設された平坦なシャドウマスク７５に十分な張力を
印加した状態で、シャドウマスク７５の少なく共上下端
周辺部をマスクフレーム７６に固定保持する形態が採ら
れている。

【００１０】この張力を印加する方法としても、また種
々の方法が考えられているが、その一つに、例えば特許
６０９２２５号公報に示されているように、細線スリッ
ト状に構成されたシャドウマスク７５を、上下方向の垂
直軸外方向に弾性を持たせたマスクフレーム７６の両端
に、マスク固定片(図示せず)を取着し、このマスク固定
片に固定することで、シャドウマスク７５に垂直方向の
張力を印加したものがある。

【００１１】この方法で用いられるマスクフレーム７６
は、全体として枠状に形成されているが、互いに離間し
て対向配置される２組のうちの一対の第１のアーム部材
（梁部材）は、シャドウマスク７５を溶接して保持する
マスク固定片として、断面形状がＬ字状の板材から成形
しており、他方の第２のアーム部材は、第１のアーム部
材の端部近傍に直交するように配置される断面形状が四
角形の棒材もしくはロ字状の板材から構成されており、
これら第１及び第２のアーム部材をその端部で溶接して
固定し、全体として枠状のマスクフレーム７６を構成し
ている。

【００１２】このような構成とすることで、細線スリッ
ト状のシャドウマスク７５では、横方向の繋がりを持た
ないので、垂直軸外方向に弾性を付加したマスクフレー
ム７６に装着すれば、高張力を印加させることが可能
で、マスク面形成にプレス工程を必要とせず、高い面精
度のマスク面を得ることが可能となる利点がある。

【００１３】また、このような細線スリット状のシャド
ウマスク７５を使用せずに、薄い金属板に多数の開孔を
穿設した横方向の繋がりを有するシャドウマスク７５を
使用する方法も採用されている。

【００１４】即ち、図１１に示すように、金属板をロー
ルフォーミング加工等の方法で成形した断面三角形状の
中空の垂直方向に互いに離間して配置される一対の第１
のアーム部材８２を設け、この第１のアーム部材８２の
端部に溶接固定される水平方向に互いに離間して配置さ
れる一対の第２のアーム部材８３とで、矩形状のマスク
フレーム７６を構成する。

【００１５】この第１及び第２のアーム部材８２，８３
の夫々の外側面中間部分には、フェースパネル７１に設
けたスタッドピン（図示せず）と係合する弾性支持体８
４がスポット溶接によって固定されている。

【００１６】このようなマスクフレーム７６には、平坦
で板厚の薄い矩形状の金属板に矩形状もしくは丸形の多
数の開孔８５を有するシャドウマスク７５が、展張張架
方式で溶接固定されている。このシャドウマスク７５の
マスクフレーム７６に対する展張張架は、マスクフレー
ム７６の第１のアーム部材８２を互いに接近するように
加圧してマスクフレーム７６を圧縮しておき、またシャ
ドウマスク７５を垂直軸方向に張力を加えておいて、そ
の状態で第１のアーム部材８２にシャドウマスク７５端
部を溶接し、その後にマスクフレーム７６とシャドウマ
スク７５の夫々の荷重を取除くことによって、シャドウ
マスク７５をマスクフレーム７６上に展張張架される。

【００１７】そこで、電子ビーム７４の軌道を遮らない
限られた空間で、マスクフレーム７６に加わる応力に対
して必要な断面係数を有し、そしてマスクフレーム７６
を構成する際に板材を曲げ加工や溶接したもの、あるい
は中空状の部材を使用してマスクフレーム７６全体とし
ての重量を軽量化するような設計がなされている。

【００１８】しかしながら、このような展張張架方式で
マスクフレーム７６に取着されたシャドウマスク７５
は、テレビジョン受像機のスピーカや外部からの衝撃等
で、一端外部からの振動を受けると共振現象が発生して
振動が継続し、この振動によって蛍光体スクリーン７３
の蛍光体層とシャドウマスク７５の開孔８５との配置関
係がずれてしまい、表示画像が部分的に暗くなったり、
色ずれが発生する原因となっていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、展張張
架方式のシャドウマスク７５では、特に薄く形成されて
いるので、プレス成形タイプのシャドウマスク７５に比
較して、シャドウマスク７５自体が大変振動し易くなっ
ている。このシャドウマスク７５が振動を始めると、シ
ャドウマスク７５の開孔８５と蛍光体スクリーン７３の
蛍光体層との位置関係にずれが生じ、電子ビーム７４が
目的とする蛍光体層に射突しなくなり、そのために輝度
不足を起こし表示画像が部分的に暗くなったり、ひどい
場合には目的外の他色の蛍光体層を叩いてしまう、所謂
他色打ち現象まで発展し、色ずれが発生してしまうおそ
れがあった。

【００２０】このようなシャドウマスク７５の振動を抑
制するために、例えば特開平８−２２７６６７号公報に
示されているように、細い金属線からなる防振ワイヤを
シャドウマスク７５に沿わせて架設したり、あるいはシ
ャドウマスク７５の非有孔面に金属棒を配設したりし
て、共振を擾乱させることによって、振動を速やかに減
衰させる方法が考えられている。

【００２１】しかしながら、カラー受像管の高精細化に
伴って、シャドウマスク７５の振動が僅かであっても、
画面の色ずれが明確に視認できるようになってきてお
り、また画面の大形化に伴い、今まで以上にシャドウマ
スク７５が振動し易くなってきている。

【００２２】従って、このような防振ワイヤや金属棒を
使用する防振方法では十分な防振効果が得られず、より
減衰効果の大きなカラー受像管の出現が要望されてい
た。

【００２３】本発明は、特に展張張架方式を採用したシ
ャドウマスクを使用するマルチネックタイプのカラー受
像管において有効であって、外部から励振が加わった場
合でも共振をすることなく直ちにその振動を吸収して、
シャドウマスクの振動を防止し、画面の輝度変動あるい
は色ずれを防止したカラー受像管を提供することを目的
とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、内面に蛍光体
スクリーンを有する矩形状のフェースパネルと、このフ
ェースパネルに連接し複数のネックを備えた漏斗状のフ
ァンネルと、フェースパネル内に配置され、蛍光体スク
リーンと所定の間隔を持って対峙するシャドウマスク
と、このシャドウマスクを通して蛍光体スクリーンの所
定部分を走査する電子ビームを放出する各ネック内に収
容された複数の電子銃と、シャドウマスクを展張張架し
て保持するマスクフレームと、シャドウマスクと当接も
しくは近接して配置された防振板を有するカラー受像管
であって、この防振板によってシャドウマスクの振動を
抑制したものである。

【００２５】このように、シャドウマスクに当接もしく
は近接して防振板を取着することにより、シャドウマス
クと防振板との接触摩擦によって振動を減衰させ、マル
チネックタイプの大形化された蛍光体スクリーンに対応
したシャドウマスクを使用した場合でも、輝度変動や色
ずれが殆どなく、色純度を向上させたカラー受像管を提
供することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００２７】図１は、２個のネックを有するマルチネッ
クタイプのカラー受像管を示す断面図で、図２はその斜
視図である。即ち、画面が略矩形状を呈するフェースパ
ネル１１と、このフェースパネル１１に一体的に接合さ
れ、２個のネック１２を設けた漏斗状のファンネル１３
を有する外囲器を備えており、このフェースパネル１１
の内面には、赤、緑、青に発光する３色蛍光体層を有す
る蛍光体スクリーン１４が形成されている。

【００２８】また、外囲器内には、この蛍光体スクリー
ン１４に対向して、電子ビーム１５が通過し色選別を行
うためのシャドウマスク１６が、フェースパネル１１の
内側面にマスクフレーム１７を介して取着されている。

【００２９】更に、ファンネル１３の２個の各ネック１
２内には、夫々電子ビーム１５を放出する電子銃１８が
配設されており、この電子銃１８から放出された電子ビ
ーム１５を、各ネック１２に対応するファンネル１３の
外側に装着された２個の偏向ヨーク１９の発生する磁界
によって偏向し、電子ビーム１５にて蛍光体スクリーン
１４を水平、垂直方向に走査することにより、蛍光体ス
クリーン１４上に図３に示すように、夫々の電子銃１８
による個々のカラー画像ａ，ｂを再生表示し、この個々
のカラー画像ａ，ｂで画面全体としては単一のカラー画
像を、もしくは個々のカラー画像ａ，ｂで別々の画像を
再生表示する２画面構成となるようにしている。

【００３０】上記マスクフレーム１７は、フェースパネ
ル１１のスカート部２０内面に固定された４個のスタッ
ドピン２１にマスクフレーム１７にスポット溶接された
４個の弾性支持体２２によって、フェースパネル１１内
に係止されている。

【００３１】このマスクフレーム１７は、図４に示すよ
うに、シャドウマスク１６を溶接して保持する金属板を
断面が三角形状となるように中空状に成形され、垂直方
向に離間して対向配置された一対の第１のアーム部材
（梁部材）２３と、この第１のアーム部材２３の端部に
直交するように配設され、同じく金属板を断面が三角形
状となるように中空状に成形され、水平方向に離間して
対向配置された一対の第２のアーム部材２４を有し、こ
の第１及び第２のアーム部材２３，２４は、端部で溶接
固定され、全体として矩形状の枠を形成している。

【００３２】この第２のアーム部材２４は、第１のアー
ム部材２３の間隔を所定の間隔となるように規定すると
共に、シャドウマスク１６に張力を付与する役目を担っ
ている。

【００３３】このように構成されたマスクフレーム１７
には、平坦で板厚の薄い矩形状の金属板に、矩形状もし
くは丸形の多数の開孔２５を有する平板状で略矩形状を
呈するシャドウマスク１６が展張張架方式で溶接固定さ
れるもので、長辺が水平軸と平行で、短辺が垂直軸に平
行となっている。

【００３４】このマスクフレーム１７は、垂直軸方向に
予め第１のアーム部材２３を互いに接近するように加圧
してマスクフレーム１７を圧縮しておき、またシャドウ
マスク１６は、予め垂直軸方向に張力を加えておいて、
その状態で第１のアーム部材２３のシャドウマスク１６
取着部分にシャドウマスク１６端部を溶接し、溶接後に
マスクフレーム１７とシャドウマスク１６の夫々の荷重
を取除くことによって、シャドウマスク１６をマスクフ
レーム１７上に展張張架することができる。

【００３５】そして、第１のアーム部材２３間には、シ
ャドウマスク１６に当接もしくは近接して長板状の防振
板２６が配設されている。この防振板２６は、例えば第
２のアーム部材２４と同種材質で形成され、両端を直角
に折り曲げられたコ字状の板材から構成されている。

【００３６】この防振板２６は、一対の第１のアーム部
材２３間に架設され、その両端に設けた折曲部分２７を
第１のアーム部材２３にスポット溶接されて固着されて
いる。この防振板２６は、図中Ｘ−Ｘ線方向に切断した
図５に示すように、シャドウマスク１６が展張張架され
た後に、一対の第１のアーム部材２３間のシャドウマス
ク１６の外側、即ち蛍光体スクリーン１４側に、このシ
ャドウマスク１６に当接もしくは近接して第１のアーム
部材２３を跨ぐように、且つ両電子ビーム１５の非走査
部分に位置するように架設されている。

【００３７】このため、正規の画像を再生するための、
通常の蛍光体スクリーン１４に対する電子ビーム１５の
走査に支障がないように、可能な限り幅広に形成するの
が防振効果上は好ましいが、逆にあまりに広くしすぎる
と防振板２６に電子ビーム１５が射突してしまい、蛍光
体スクリーン１４に非発光部となる影が発生してしまう
ので、防振板２６の板幅Ａを、次のように設定するのが
望ましい。

【００３８】即ち、図６に示すように、蛍光体スクリー
ン１４の水平方向の長さをＨ、蛍光体スクリーン１４の
中央から各電子銃１８の偏向中心までの距離をＬｏと
し、蛍光体スクリーン１４の中央における蛍光体スクリ
ーン１４とシャドウマスク１６間の距離をｑとする。ま
たシャドウマスク１６の開孔２５ピッチをＰとしたとき
に、 Ｐ≦Ａ＜（Ｈ×ｑ）／（２×Ｌｏ） の関係を満足するように設定する。

【００３９】この条件を満足するように、防振板２６の
板幅Ａを選定することにより、蛍光体スクリーン１４上
に画像を再生するための電子ビーム１５の走査に影響を
与えることなく、且つ確実に防振効果を発揮させること
が可能となる。

【００４０】勿論、この条件に必ずしも合致しなくても
差支えないが、要は各電子銃１８から放出される走査用
の電子ビーム１５の画面走査に支障がないように、両電
子ビーム１５の非走査区域に防振板２６が配置されれば
問題はない。

【００４１】従って、スピーカや外部衝撃振動等の励振
によって、シャドウマスク１６に面外方向への振動が発
生した場合には、防振板２６によってシャドウマスク１
６の振動が制限され、しかも防振板２６とシャドウマス
ク１６とが広い面積で接するようになるために、この振
動に応じて両者が摺動することとなり、この摺動によっ
て防振板２６とシャドウマスク１６の当接面で摩擦動作
が発生し、この摩擦によって振動エネルギーが速やかに
熱エネルギーへと変換されるので、短時間に振動が吸収
抑制される。

【００４２】また、このようにシャドウマスク１６の外
側に防振板２６を配置する場合には、シャドウマスク１
６を押え込むようにして、防振板２６の折曲部分２７を
第１のアーム部材２３に溶接するだけなので、簡単に構
成することが可能となるものである。

【００４３】このようにして振動が吸収抑制されるが、
この防振板２６の取付けは、図４及び図５に示した構成
以外にも、例えば図７及び図８に示すように取着するこ
とも可能である。図７に示す構成は、図５に示したのと
同様にシャドウマスク１６の内側、即ち電子銃１８側に
防振板２６を配置した場合を示している。この場合に
は、シャドウマスク１６における電子ビーム１５の非走
査部分の広い箇所に配置できるので、防振板２６の板幅
Ａを、若干ではあるが大きくすることが可能である。

【００４４】一方、図８の場合には、２個の防振板２６
を使用してシャドウマスク１６を防振板２６で挟持する
ように、シャドウマスク１６の両側に配置したものであ
る。このようにシャドウマスク１６の両側に防振板２６
を配置すれば、より一層効果的に振動を吸収し易くな
る。

【００４５】また、シャドウマスク１６の内側である電
子銃１８側に位置する防振板２６の板幅Ａに対し、電子
ビーム１５の走査範囲に応じてシャドウマスク１６の外
側となる蛍光体スクリーン１４側の防振板２６の板幅Ａ
を小さく構成すれば、電子ビーム１５による走査に何等
影響を与えることなく、防振板２６の板幅Ａを最大限に
大きくすることができるので、より一層の防振効果を得
ることが可能となる。

【００４６】なお、本発明は、上記した実施形態に限定
されるものではなく、例えば図９に示すような３個のネ
ック１２を有するマルチネックタイプのカラー受像管に
も適用することが可能で、この場合には、各電子ビーム
１５の間に夫々防振板２６が配置されるので、合計２個
の防振板２６を配置することになる。更に、同様にし
て、より多くの３個以上のネック１２を有するマルチネ
ックタイプのカラー受像管にも適用が可能である。

【００４７】また、防振板２６とシャドウマスク１６と
の中間部分を溶接等の手段で固着させると、振動に伴う
シャドウマスク１６の振幅を小さくすることができ、よ
り効果的に振動を抑制することができ、更にシャドウマ
スク１６の開孔２５の形状も、丸孔等で対応することも
可能であり、弾性支持体２２の取付け位置をフェースパ
ネル１１のコーナー部に設定することもでき、その弾性
支持体２２の形状も、コ字状やＮ字状等の形態を採るこ
ともでき、更に、第１及び第２のアーム部材２３，２４
の断面形状も、三角形にとらわれることなく、その他の
形状を採用することも可能で、蛍光体スクリーン１４も
ブラックマトリクス構成としても差支えない等、その他
種々の応用や変形が可能であることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、展張
張架方式でシャドウマスクをマスクフレームに張架した
複数の電子銃を有するマルチネックタイプの大形蛍光体
スクリーンを採用したカラー受像管の場合でも、蛍光体
スクリーンの各電子銃による走査には何等影響を与える
ことなく、外来振動によるシャドウマスクの振動を、簡
単な構成で確実に、且つ効果的に防止することができ、
シャドウマスクの振動に伴って発生する輝度性能の劣化
や色ずれ等の発生を防止した高品位のカラー受像管を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチネックタイプのカラー受像
管を示す断面図。

【図２】同じくマルチネックタイプのカラー受像管を示
す斜視図。

【図３】同じくマルチネックタイプのカラー受像管の表
示面を示す説明図。

【図４】本発明に係るカラー受像管を構成する防振板を
有するマスクフレームを示す斜視図。

【図５】同じく防振板の構成例を示す断面図。

【図６】同じく防振板の寸法関係を示す断面図。

【図７】同じく防振板の他の構成例を示す断面図。

【図８】同じく防振板の更に他の構成例を示す断面図。

【図９】本発明に係るカラー受像管の他の構成を示す断
面図。

【図１０】従来のカラー受像管を示す断面図。

【図１１】従来のカラー受像管を構成するマスクフレー
ムを示す斜視図。

【符号の説明】

１１：フェースパネル １２：ネック １３：ファンネル １４：蛍光体スクリーン １５：電子ビーム １６：シャドウマスク １７：マスクフレーム １８：電子銃 ２３：第１のアーム部材 ２４：第２のアーム部材 ２５：開孔 ２６：防振板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 徳夫 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷工場内 Ｆターム(参考） 5C031 EE15 EG06 EH04 EH08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体スクリーンを有する矩形状
   のフェースパネルと、 このフェースパネルに連接し複数のネックを備えた漏斗
   状のファンネルと、 前記フェースパネル内に配置され、前記蛍光体スクリー
   ンと所定の間隔を持って対峙するシャドウマスクと、 このシャドウマスクを通して前記蛍光体スクリーンの所
   定部分を走査する電子ビームを放出する前記各ネック内
   に収容された複数の電子銃と、 前記シャドウマスクを展張張架して保持するマスクフレ
   ームと、 前記シャドウマスクと当接もしくは近接して配置された
   防振板とを具備し、 この防振板にて前記シャドウマスクの振動を抑制したこ
   とを特徴とするカラー受像管。
2. 【請求項２】 前記防振板は、前記シャドウマスクを挟
   持するように、前記シャドウマスクの両側面に対向して
   配置されていることを特徴とする請求項１記載のカラー
   受像管。
3. 【請求項３】 前記防振板は、前記電子銃側に配置され
   る防振板に対して前記蛍光体スクリーン側に配置される
   防振板の幅を小さく設定したことを特徴とする請求項２
   記載のカラー受像管。
4. 【請求項４】 前記防振板の幅Ａを、前記蛍光体スクリ
   ーンの水平方向の長さをＨ、蛍光体スクリーンの中央か
   ら偏向中心までの距離をＬｏ、蛍光体スクリーンの中央
   における蛍光体スクリーンとシャドウマスク間の距離を
   ｑ、シャドウマスクの開孔ピッチをＰとしたときに、 Ｐ≦Ａ＜（Ｈ×ｑ）／（２×Ｌｏ） に設定したことを特徴とする請求項１または２記載のカ
   ラー受像管。