JP2004022509A - 陰極線管及び色選別機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ミスランディングを補正するための、色選別機構の蛍光面側への変位量を十分得られるようにして、最適なミスランディング補正を行えるようにする。
【解決手段】フレーム１４を構成する１対の支持部材１０、１１が、高熱膨張率材２５と低熱膨張率材２６をはり合わせたクラッド材２８によるバイメタル鋼材で形成され、前記１対の支持部材１０及び１１間に色選別用電極薄板１７が架張されてなる色選別機構５を、備えて成る陰極線管。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管及び色選別機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー陰極線管に使用される色選別機構として、図８に示すようにアパーチャグリルと呼ばれる色選別機構が知られている。
この色選別機構３９は、同図に示すように、１対の相対向する断面Ｌ字型の支持部材４１及び４２と、その両支持部材４１、４２の端部間を支持する一対のコの字状をなす弾性付与部材４３及び４４とから成る枠状の金属フレーム４５の該両支持部材４１、４２間に、多数のリボン状のグリッド素体４６が多数のスリット状のビーム透過孔４７を形成するように、画面水平方向に沿って所定ピッチをもって配列されてなる色選別用電極薄板４８が所定の張力で架張して構成される。
【０００３】
この色選別機構３９は、カラー蛍光面に対向して配置されるもので、３点支持或いは４点支持、図示の例では４点支持にて陰極線管体のパネル３７内壁のパネルピン５５に支持される。このため、フレーム４５の４辺、即ち支持部材４１、４２及び弾性付与部材４３、４４の夫々に、スプリングホルダ４９を介して各先端部に係合孔５０を有する支持スプリング５１が溶接される。色選別機構３９は、この支持スプリング５１の各係合孔を夫々パネル３７内壁の４カ所に設けたパネルピン５５に嵌合させて、パネル３７に装着される。
【０００４】
ところで、このような構成の色選別機構３９を備えた陰極線管においては、動作時に電子ビームによってグリッド素体４６が発熱し、その熱が一部フレーム４５に伝えられてフレーム４５が熱膨張することにより、電子ビームのミスランディングが発生する。即ち、図９に示すように、フレ−ム４５の熱的影響によって１対の支持部材４１、４２が破線で示すように長手方向に熱膨張すると、これに追従してグリッド素体４６も屁曲し、特に周辺部でのビーム透過孔４７が変位する。このため、熱膨張前の位置Ａ_１にある所定のビーム透過孔４７を通過して蛍光面５６の所定の位置Ｐ_１に到達していた電子ビーム５３が、フレーム４５の支持部材４１、４２の熱変形後では破線５７で示すように位置Ａ_２に変位したビーム透過孔４７を通過して蛍光面５６の位置Ｐ_２に到達することになり、ミスランディングが発生することになる。
【０００５】
従来は、フレーム４５の熱膨張によるミスランディングを補正する為に、色選別機構３９にバイメタル構造による温度ドリフト補正手段を設けていた。この温度ドリフト補正手段としては、例えば、フレーム４５の支持部材４１、４２に固着したスプリングホルダ４９をバイメタル構造とすると共に、弾性付与部材４３、４４の裏面に、この部材４３、４４より熱膨張係数の大きい金属部材（ＳＴＣプレート）５４を固着して、ここをバイメタル構造とした構成がとられていた。バイメタル構造のスプリングホルダ４９は、外側の熱膨張率の大きな金属部材と内側の熱膨張率の小さな金属部材の貼合わせ部材で形成され、且つ夫々の中間部に内方に湾曲したＵ字状部が設けられた構成である。
この構成では、フレーム４５が熱膨張した際に、バイメタル構造により色選別機構３９を蛍光面５６側へ変位させてミスランディングの補正を行っている。
【０００６】
また、色選別機構の他の従来例として、フレームを構成する１対の支持部材の色選別用電極薄板が架張される面とは反対側の裏面に、支持部材より熱膨張率の大きい金属部材を固着してバイメタル構造とした色選別機構も提案されている（特開平１０ー２５５６７７号参照）。
また、色選別機構の他の従来例として、フレームを構成する断面Ｌ字型の１対の支持部材を、そのＬ字形状の全体にわたってその外側を内側より高い熱膨張率にしたバイメタル構造で形成した色選別機構も提案されている（特開２０００ー３５７４６６号参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子ビームのランディング余裕度が極めて少ない高精細度カラー陰極線管においては、このようなバイメタル構造による色選別機構の変位量が十分ではなく、最適なミスランディング補正が得にくい。
即ち、図８のスプリングホルダ４９をバイメタル構造とした場合、色選別機構３９の変位としては、フレーム４５の支持部材４１、４２に固着されたバイメタル構造のスプリングホルダ４９による変位の方が、弾性付与部材４３、４４に固着した金属部材（ＳＴＣプレート）５４による変位よりも大きい。このため、スプリングホルダ４９の板厚を薄くしたり、Ｕ字状部を大きくして変位量の増大を図っているが不十分であった。
また、バイメタル構造のスプリングホルダ４９の板厚を薄くすると陰極線管の耐衝撃性が劣化し、また、Ｕ字状部を大きくするとプレス成形時の加工クラック等の問題で加工形状に限界がある。従って色選別機構３９として最適な変位量が求められないのが現状である。
さらに、熱膨張時にバイメタル構造のスプリングホルダ４９の湾曲で色選別機構３９を変位させるので、パネルピン５５と支持スプリング５１の間の嵌合位置が変化し、これが支持スプリング５１の引っ掛かりとなり元に戻らない状態になる為に、ビームランディングがばらつく原因ともなっていた。
【０００８】
また、特開平１０ー２５５６７７号の色選別機構では、支持部材の裏面に金属部材を固着してバイメタル構造を構成しているので、支持部材と金属部材との隙間にゴミや油等の不純物が入り込む虞れがあり、実用に至っていない。
また、特開２０００ー３５７４６６号の色選別機構では、断面Ｌ字型の部材の外側と内側で熱膨張率を異にしてバイメタル構造を構成しているが、このバイメタル構造では熱的影響を受けたとき熱膨張率の高い方の部材（外側の部材）が長手方向に熱膨張し、ミスランディング補正が十分に行えない虞れがあり、実用に至っていない。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑み、熱的影響を受けた際の色選別機構を適正に蛍光面側へ変位させ、最適なミスランディング補正を行えるようにした陰極線管及び色選別機構を提供するするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る陰極線管は、フレームを構成する１対の支持部材が、高熱膨張率材と低熱膨張率材をはり合わせたクラッド材によるバイメタル鋼材で形成され、この１対の支持部材間に色選別用電極薄板が架張されてなる色選別機構を、備えた構成とする。
【００１１】
本発明の陰極線管によれば、色選別機構を構成する支持部材がクラッド材によるバイメタル鋼材で形成され、特に断面Ｌ字型支持部材の水平部の下面側を高熱膨張率材で形成されるので、動作時に色選別機構が熱的影響を受けた時に相対向する支持部材が一様に蛍光面側へ変位し、周辺におけるミスランディングが抑制される。
【００１２】
本発明に係る色選別機構は、フレームを構成する１対の支持部材が、高熱膨張率材と低熱膨張率材をはり合わせたクラッド材によるバイメタル鋼材で形成され、１対の支持部材間に色選別用電極薄板が架張された構成とする。
【００１３】
本発明の色選別機構によれば、フレームの支持部材がクラッド材によるバイメタル鋼材で形成されるので、熱的影響を受けた時に相対向する支持部材が一様に蛍光面側へ変位する。従って、陰極線管に適用した場合、周辺におけるミスランディングの抑制が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る陰極線管の一実施の形態を示す。本実施の形態に係る陰極線管１は、陰極線管体２のパネル３内面にストライプ状の赤、緑及び青の各色蛍光体層からなるカラー蛍光面４が形成され、このカラー蛍光面４に対向して本発明による色選別機構５が配置され、管体２のネック部７に電子銃６が配置されて成る。８は偏向ヨークを示す。
この陰極線管１では、電子銃６から出射した赤、緑、青用の３本の電子ビームが色選別機構５によってカラー蛍光面４に照射され、且つ偏向ヨーク８により水平、垂直方向に走査され、所要の画像を表示する。
【００１６】
色選別機構５は、図２に示すように、１対の相対向する断面Ｌ字型の支持部材１０及び１１と、その両支持部材１０、１１の端部間を支持する１対のコの字状をなす弾性付与部材１２及び１３とから成る枠状の金属フレーム１４を設け、このフレーム１４の支持部材１０、１１間上に、多数のリボン状のグリッド素体１５が多数のスリット状のビーム透過孔１６を形成するように、画面水平方向に沿って所定ピッチをもって各蛍光体ストライプを横切る方向に配列してなる色選別用電極薄板１７を所定の張力で架張して構成される。弾性付与部材１２、１３の下側には、弾性付与部材１２、１３との間でバイメタル効果をもたせるために、この弾性付与部材１２、１３よりも熱膨張率の高い金属部材（ＳＴＣプレート）１８が溶接される。ここで、Ｌ字に屈曲して断面Ｌ字型とした支持部材１０、１１においては、その縦方向に伸びる部分を、垂直及び垂直より多少斜めに伸びることも含めて、垂直部２７Ｖと定義し、横方向に伸びる部分を水平部２７Ｈと定義する（図２、図３参照）。
この色選別機構５は、３点支持或いは４点支持、図示の例では４点支持にて陰極線管１のパネル３内に蛍光面４に対向して配置される。このため、フレーム１４の４辺、即ち支持部材１０、１１及び弾性付与部材１２、１３の夫々にスプリングホルダ１９を介して各先端部に係合孔２０を有する支持スプリング２１が溶接される。色選別機構５は、この支持スプリング２１の各係合孔２０を夫々パネル３内面の４カ所に設けられたパネルピン３８に嵌合させて、パネル３に装着される。
【００１７】
そして、本実施の形態では、フレーム１４を構成する１対の支持部材１０、１１が、高熱膨張率材２５と低熱膨張率材２６をはり合わせたクラッド材２８によるバイメタル鋼材で形成される。即ち、断面Ｌ字型の支持部材１０、１１の垂直部２７Ｖの上面に色選別用電極薄板１７が溶接され、その水平部２７Ｈの下面側に高熱膨張率材２５が形成される。
【００１８】
支持部材１０、１１では、図３に示すように、Ｌ字形状に屈曲した状態を上方から垂直に見たときの水平方向に延長する水平領域ａの範囲に、下面側の高熱膨張率材２５が形成される。高熱膨張率材２５の厚みＴ_２は、支持部材１０、１１の板厚Ｔ_１の３０％以上で板厚Ｔ_１未満に選ばれ、その比率（％）は陰極線管の機種に応じて適宜設定される。高熱膨張率材２５の厚さＴ_２の比率が板厚Ｔ_１の３０％より少ないと、バイメタル効果が小さくミスランディング補正が十分に行えない。
即ち、図７に示すように、フレームの支持部材のバイメタル比率、つまり支持部材の板厚Ｔ_１に対する高熱膨張率材２５の厚さＴ_２の比率と、フレームの熱膨張によるミスランディング量（相対値）との関係を見ると、許容できるミスランディングの規格値（ミスランディング量）を２５以下と定めたとき、高熱膨張率材の厚さＴ_２の比率は２８％以上となり、安全を見て３０％以上となる。
【００１９】
バイメタル構造を構成する高熱膨張率材２５と低熱膨張率材２６との熱膨張係数差は、４．０×１０^−６／℃以上とするのが好ましい。熱膨張係数差が４．０×１０^−６／℃より小さいと、バイメタル効果が小さくミスランディング補正が十分に行えない。
【００２０】
クラッド材２８は通常の圧延加工で形成されるもので、本例の場合、高熱膨張率材２５と低熱膨張率材２６とを溶接等によってはり合わせた状態で圧延加工が施される。低熱膨張率材２６の一部に高熱膨張率材２５をはり合わせたクラッド材（図４参照）を、所定の長さに切断し、折曲して断面Ｌ字型に成形してＬ字形状の水平部の下面側に高熱膨張率材２５を有し、それ以外を低熱膨張率材２６で形成したバイメタル構造の支持部材１０、１１が形成される。
【００２１】
図５は、支持部材１０、１１の他の例を示す。本例は、高熱膨張率材２５の端部２５Ａを垂直ではなく斜めとなるように形成し、高熱膨張率材２５を剥がれにくくしている。
【００２２】
次に、本実施の形態のバイメタル構造によるミスランディング補正（いわゆる温度ドリフト補正）の動作を説明する。
図６に示すように、色選別機構５が熱的影響を受けない状態（実線図示の状態）から色選別機構５が熱的影響を受けると、フレーム１４の支持部材１０、１１が長手方向に熱膨張して色選別用電極薄板１７の周辺部における任意のビーム透過孔１６が位置Ａ_１より位置Ａ_２に変位するが、同時に支持部材自身のバイメタル構造が作用して支持部材１０、１１が蛍光面４側へ変位する。即ち、色選別用電極薄板１７は、ビーム透過孔１６をフレーム１４が変形されないときのビーム透過孔１６を通過する電子ビームの軌跡上の位置Ａ_３まで変位する（点線図示の状態）。これによって、電子ビームはミスランディングが補正され、蛍光面４上で正規の位置に照射される。
【００２３】
本実施の形態によれば、色選別機構５のフレーム１４を構成する断面Ｌ字型支持部材１０、１１を、高熱膨張率材２５と低熱膨張率材２６とが予め一体にはり合わされたクラッド材２８で形成し、その垂直部２７Ｖ及び水平部２７Ｈからなる断面Ｌ字形状の水平部２７Ｈの下面側に高熱膨張率材２５を有するようにして支持部材１０、１１の全長にわたってバイメタル構造とすることにより、陰極線管１の動作時に色選別機構５が熱的影響を受けた際、色選別機構５の蛍光面３側への変位量が大きくとれ、画面の特に周辺部でのミスランディングを小さくすることができる。
【００２４】
支持部材１０、１１のバイメタル構造比率、即ち低熱膨張率材２６と高熱膨張率材２５との厚さの比率、及び熱膨張係数を選定することにより、小型管から大型管まで自由度の高い最適変位量の設計が可能になる。
バイメタル構造のスプリングホルダの湾曲で色選別機構を変位させる構成を採らないので、支持スプリング２１のパネルピン３８に対する引っ掛かり等がなくなり、ビームランディングのばらつきが現象し、品質の安定したカラー陰極線管の生産ができる。
１対の支持部材１０、１１をクラッド材によるバイメタル鋼材で形成するので、溶接等による場合と異なり、バイメタル構造にゴミや油等の不純物等が入り込むようなこともない。
【００２５】
本発明は、上述のカラー陰極線管１をセットに組み込み、例えば受像機、モニタ、ディスプレイ等の表示装置として構成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る色選別機構によれば、フレームを構成する支持部材をバイメタル構造にすることにより、熱的影響を受けた際、色選別機構の蛍光面側への変位量を大きくとることができ、画面の特に周辺部でのミスランディングを適正に補正することができる。支持部材のバイメタル構造比率及び熱膨張係数を選定することにより、小型管から大型管まで自由度の高い最適変位量の設計を可能にする。バイメタル構造を有するスプリングホルダの歪曲で変位させる構成を採らないので、支持スプリングのパネルピンに対する引っ掛かり等がなくなる。ビームランディングのばらつきを減少することができる。支持部材をクラッド材で形成するので、支持部材のバイメタル構造にゴミや油などの不純物が入りこむことがない。
【００２７】
本発明に係る陰極線管によれば、上述の色選別機構を備えることにより、品質の安定した陰極線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る陰極線管の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る色選別機構の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図３】色選別機構の支持部材の要部を示す拡大断面図である。
【図４】クラッド材の説明図である。
【図５】色選別機構の支持部材の他の例を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の色選別機構が熱膨張した際の動作を示す説明図である。
【図７】本発明による色選別機構のバイメタル構造の支持部材の板厚に対する高熱膨張率材の比率とミスランディング量との関係を示すグラフである。
【図８】従来の色選別機構の概略構成図である。
【図９】ミスランディングの説明図である。
【符号の説明】
１・・・陰極線管、２・・・陰極線管体、３・・・パネル、４・・・蛍光面、５・・・色選別電極、６・・・電子銃、１０，１１・・・支持部材、１２，１３・・・弾性付与部材、１４・・・フレーム、１５・・・グリッド素体、１６・・・ビーム透過孔、１７・・・色選別用電極薄板、１８・・・金属部材（ＳＴＣ）、１９・・・スプリングホルダ、２０・・・係合孔、２１・・・支持スプリング、２５・・・高熱膨張率材、２６・・・低熱膨張率材、２７Ｖ・・・垂直部、２７Ｈ・・・水平部

Claims (8)

1. フレームを構成する１対の支持部材が、高熱膨張率材と低熱膨張率材をはり合わせたクラッド材によるバイメタル鋼材で形成され、前記１対の支持部材間に色選別用電極薄板が架張されてなる色選別機構を、備えて成る
   ことを特徴とする陰極線管。
2. 前記フレームの１対の支持部材が断面Ｌ字型に形成され、
   前記断面Ｌ字型の垂直部の上面に前記色選別用電極薄板が接合され、
   前記断面Ｌ字型の水平部の下面側が前記高熱膨張率材で形成されて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
3. 前記高熱膨張率材の厚みが、前記支持部材の板厚の３０％以上で該板厚未満である
   ことを特徴とする請求項２記載の陰極線管。
4. 前記高熱膨張率材と前記低熱膨張率材との熱膨張係数差が４．０×１０^−６／℃以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
5. フレームを構成する１対の支持部材が、高熱膨張率材と低熱膨張率材をはり合わせたクラッド材によるバイメタル鋼材で形成され、
   前記１対の支持部材間に色選別用電極薄板が架張されて成る
   ことを特徴とする色選別機構。
6. 前記フレームの１対の支持部材が断面Ｌ字型に形成され、
   前記断面Ｌ字型の垂直部の上面に前記色選別用電極薄板が接合され、
   前記断面Ｌ字型の水平部の下面側が前記高熱膨張率材で形成されて成る
   ことを特徴とする請求項５記載の色選別機構。
7. 前記高熱膨張率材の厚みが、前記支持部材の板厚の３０％以上で該板厚未満である
   ことを特徴とする請求項６記載の色選別機構。
8. 前記高熱膨張率材と前記低熱膨張率材との熱膨張係数差が４．０×１０^−６／℃以上である
   ことを特徴とする請求項５記載の色選別機構。

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